TUAIT* DE PHYSIQUE. T. II

TRAITÉ ÉLÉMKNTAUUi 1»E PHYSIQUE.

cuivre tourne en hélice autour d'un tulie de verre ou de carton daus l'intérieur duquel on place l'aiguille.

1102. Ce phénomène fournit une vérification très-remarquable de l'hypothèse d'Ampère sur la constitution des aimants : car nous allons voir que la position <lo pôles et celle des points conséquents qui se forment dans certaines circonstances sont parfaitement d "accord avec la théorie de ce savant physicien.

Avant d'étudier la-uature des pôles formés daus une aiguille d'acier placée dam un conducteur contourné en hélice, il est nécessaire d'établir une distmetion importante sur les deux espèces d'hélices qui peuvent être formées. Concevons un tube horizontal sur lequel on enroule uu fil de cuivre, en commençant par la partie du tube la plus voisine et s'éloi^uant continuellement : l'enroulement peut avoir lieu de gauche à droite en dessus, ou de gauche à droite en dessous [fig. 693 et WMj. On obtient ainsi deux espèces d'hélices symétriques qui ne peuvent jamais coïncider, d que l'on désigne sous les noms de dextrorsum et de sinistrorsum; les tire-bouchons et toutes les vis sont dcxtrorsitin.

Lorsqu'on emploie une hélice dextrorsum , le pôle boréal de l'aiguille est toujours à l'extrémité par laquelle entre le courant. Dans la théorie d'Ampère la raison en est facile à saisir : car alors, de quelque côté que le courant pénètre, il est disposé çomme ceux qui existent dans un aimant parallèle dont le pôle boréal serait du côté où entre le courant. Au contraire, si on prend une hélice sinistrorsum, les courant* circulaires seront disposés comme ils le sont dans une aiguille aimantée parallèle, dans laquelle le pôle boréal serait du côté opposé à l'entrée du courant. Si ou «moule le fil de manière qu'il forme successivement des hélices dextrorsum et sinistrorsum (fig, 69Î5) , il se forme un point conséquent à chaque changement de direction du fil. Ce dernier fait est ençore une conséquence évidente de la théorie d'Ampère.

1103. Mais, si on fait passer le courant à travers une aiguille déjà aimantée et dans le sens de sa longueur, la puissance magnétique de l'aiguille est toujours diminuée, et elle disparaît complètement si l'aiguille n'a que de petites dimensions et si le courant est assez énergique.

1104. Aimantation du fer doux par les courants. Le fer doux, sous l'influence des courants électriques, acquiert la puissance magnétique à un très-haut degré. Pour produire cette aimantation on emploie des barres de fer doux droites ou courbées eo fer à cheval, et autour desquelles on enroule un fil de cuivre, de manière que les spires ne soient en communicatiori métallique ni entre elles ni avec le barreau: quand la pile n'a qu'un seul élément ou n'en a qu'un très-petit nombre, on se sert d'un trèsgros fil ayant par exemple 3 à 3 millimètres de diamètre; on colle plusieurs feuilles de papier sur le barreau et on enroule le (il de cuivre de manière que les spires ne se touchent pas; quand au contraire la pile a un grand nombre d'éléments, on emploie des fils plus fins, très-longs, recouverts de soie, qu'on enroule autour des barreaux; dans tous les cas, il faut employer des barreaux ayant un très-grand diamètre, attendu que l'influence de ce diamètre est beaucoup plus grande que celle de l'intensité du courant. Nous rapporterons seulement deux expériences qui feront juger de la puissance magnétique développée. Un fer à cheval de 51 millimètres de diamètre, couvert de soie et de deux hélices nues de 5 millimètres de diamètre, a supporte 76 liv. avec un élément de 70 cent, carrés (Moll). Un fer à cheval de 2 pouces et demi de diamètre, entouré d'un fil de'fer de 4000 pieds de longueur, a porté 450 k. avec une pile à un grand nombre d'éléments. On a reconnu que le plus grand efFel a lieu à l'instant où l'on ferme le circuit ; que pour des fils gros et courts le nombre des élemeuts est sans influence ; que quand ou change la direction du couraut le changement des pôles a lieu instantanément -, et enfin que quand le courant cesse, sous l'influence

de l'armature une grande partie de l'aimantation subsiste. Un fer à cheval qui portait 60 k. soutint encore 35 k., S pendant plusieurs semaines après la cessation du. courant; mais tout le magnétisme disparaissait à l'instant de la séparation de l'armature ( Watkins).

1105. Machine mue par le magnétisme que développent les courants. Le développement du magnétisme dans le fer doux par l'action des courants a été employé pour faire mouvoir des machines au moyeu desquelles on pourrait obtenir une grande puissance dynamique. Pour comprendre le principe de ces appareils, imaginons des barres égales de fer doux, en nombre pair, placées perpendiculairement à la circonférence d'un plateau fixe, et supposons que ces barres soient entourées d'un même fil de cuivre recouvert de soie, en sens contraire dans les barreaux consécutifs, et dont les extrémités communiquent avec les pôles d'une pile. Tous ers barreaux deviendront magnétiques et auront successivement les pôles contraires placés du même côté. Supposons maintenant qu'un autre plateau, de même diamètre, mobile sur la verticale du centre du premier, soit garni en dessous d'un même nombre de barreaux de fer doux, de même longueur et entourés de fils de cuivre comme les barreaux du premier plateau, et supposons que, dans la rotation du plateau supérieur, les extrémités des barreaux mobiles passent très-près des extrémités des barreaux fixes; enfin supposons que par un mécanisme convenablement disposé le sens du courant qui parcourt les fils qui environnent les barreaux supérieurs ou inférieurs soit changé toutes les fois que les barreaux mobiles passent au-dessus des barreaux fixes. 11 est facile de reconnaître que le plateau mobile prendra un mouvement continu de rotation. M. Jacobi a construit un appareil disposé comme nous venons de l'indiquer : chaque système de barreau en contenait 8 ; chacuu d'eux avait 7 pouces de longueur et 1 pouce 1/2 de diamètre; les 16 barreaux étaient entoures de 320 pieds de fil de cuivre d'une ligne un quart de diamètre. En mesurant l'effet produit par cette machine au moyen du frein de M. Prony, on trouva qu'il était représenté par un poids de 10 à 12 livres, élevé à une hauteur de 1 pied par seconde. H. Jacobi n'a point donné les dimensions de la pile qu'il a employée, mais le liquide conducteur était si peu acidulé que le développement de gaz était à peine sensible ainsi que l'oxydation du zinc. Il serait important de faire du nouveaux essais, en employant des barres de plus grandes dimensions et des piles dont on mesurerait la dépense en acide et en zinc, pour savoir si ce moteur pourrait réellement être employé sur une grande échelle et s'il serait moins coûteux que ceux qu'où a employés jusqu'ici. Cela serait d'autant plus important que ce moteur serait d'une grande simplicité, qu'il n'exigerait aucune surveillance, et que son usage ne présenterait aucune chance d'accidents.

1106. Les gros barreaux d'acier trempés ou recuits ne deviennent que faiblement magnétiques sous l'influence des courants ; mais en se servant de barreaux de fer aimantés par des courants, et de la méthode de la double touche, on aimante facilement les barreaux d'acier : cela lient probablement à ce que pour vaincre la force coercilive il faut non-seulement de grandes puissances magnétiques, mais encore le mode d'ébranlement qui est produit par la friction.

On peut aussi communiquera des barreaux d'acier un magnétisme intense et permanent, en les mettant en contact à la ch.deur rouge avec un fer à cheval en fer doux, aimanté par des courants, et plongeant le barreau d'acier dans l'eau. La trempe ayant lieu lorsque le barreau est fortement magnétique, cet état subsiste après la trempe (M.Aimé).

1 107. Instruments destinés à mesurer l'intensité des courants. Les instruments dont il est question sont généralement désignés sous le nom galvanomètres. Celte désignation impropre a en outre l'inconvénient de rappeler le nom de Calvani à

140 TIlAITÉ tliMKXTAlRE DË MlïSlolE.

propos de phénomènes dont il n'a fait que provoquer la découverte. Le seul ncm convenable à ces instruments est celui de r/téomètres, mesure de courants : c'est celui que nous emploierons désormais.

Le rhéomètre le plus simple consiste en une boussole au-dessus de laquelle te trouve un fil métallique fixe , dirigé dans le méridien magnétique, et à travers lequel on fait passer les courants dont on veut mesurer l'intensité. L'aiguille sera d'autant plus déviée que le courant sera plus énergique, et la limite d'écart sera évidemment 90". Il résulte de la formule (1089) que, pour un même courant, la déviation est iodépendante de l'intensité magnétique de l'aiguille, qu'elle diminue avec sa longueur, et que, pour une même aiguille et un même courant, la déviation varie avec la plus courte distance du courant à l'aiguille, de manière qu'il existe un maximum à une distance finie; c'est ce qu'on peut d'ailleurs vérifier en éloignant progressivement et dans le même plan vertical le fil de l'aiguille : la déviation augmente jusqu'à une certaine distance, au delà de laquelle elle diminue. Cet effet singulier résulte de ce que l'action exercée sur l'aiguille est perpendiculaire à la plus courte distance du pôle de l'aiguille au fil, et que cette résultante s'incline sur le plan que parcourt l'aiguille, d'autant plus que le fil s'éloigne davantage, circonstance qui, jusqu'à une certaiuc limite, augmente plus la composante horizontale qu'elle ne la diminue par l'accroissement de la distance. On pourrait déduire l'intensité des courants de la déviation an moyen de la formule citée. 11 faudrait, pour cela, par des expériences préliminaires faites sur des courants dont les intensités relatives seraient connues, trouver les valeurs des constantes qu'elle renferme ; mais ce mode de détermination de l'intensité des courants ne serait pas commode, la formule étant assez compliquée. Mais on peut disposer l'appareil de manière à obtenir le rapport des intensités des courants par une opération facile à exécuter. On peut d'abord suspendre l'aiguille à un fil métallique élastique fixé à une aiguille mobile au centre d'un cadran divisé : en ramenant l'aiguille dans le méridien magnétique par la torsion du fil, les intensités des courants seront évidemment proportionnelles aux angles de torsion. On pourrait aussi suspendre l'aiguille sur une pointe ou à un fil de soie , et faire mouvoir le courant de manière que le fil fasse toujours le même angle avec l'aiguille : les intensités seraient alors proportionnelles aux sinus des angles de déviation «le l'aiguille sur le méridien magnétique. L'une quelconque de ces dispositions pourrait alors servir à trouver une fois pour toutes les intensités correspondantes aux déviations d'un rbéomètre dont l'aiguille serait suspendue par un fil de soie ou sur une pointe, et dont le conducteur serait fixe : il suffirait pour cela de faire passer simultanément des courants de différentes intensités à travers les deux instruments. On obtiendrait ainsi différents points de la courbe dont les abscisses et les ordonnées représenteraient les uns les déviations, les autres les intensités : il serait donc facile de tracer celte courbe et de faire une table représentant les intensités correspondantes aux déviations.

On peut aussi disposer l'appareil de manière que les intensités des courants soient proportionnelles aux tangentes des déviations : il suffit pour cela de remplacer le fil par une plaque mince d'une épaisseur uniforme, et terminée par deux bords parallèles ayant une longueur égale à cinq ou six fois la largeur, et d'employer une aiguille très-courte, ayant par exemple 1/4 de la largeur de la plaque, et placée très- . près. Le courant, en traversant la lame mince, se répartit également dans toute son étendue, comme nous le verrons plus loin ; ce courant pouvant alors être considéré comme formé d'une infinité de courants égaux et parallèles, l'action exercée sur l'aiguille est toujours la même, quelle que soit sa déviation ; et il est facile de reconnaître, en considérant les forces qui agissent dans l'état d'équilibre, que les intensités des courants sont alors dans le rappcrl énonce.

En effet , en désignant par /Tint entité magnétique de l'aiguille , par F celle de la terre, par Q l'intensité du courant, et par * la déviation , la force directrice de l'aiguille sera //sln t ; et, la force résultant de l'action du courant sur l'aiguille étant appliquée au pôle de l'aiguille, et perpendiculairement à la direction du courant, la composante {fig, 000 ) perpendiculaire à la direction de l'aiguille sera Q/cos • : on aura donc

Ffùn * = Qfcoi • , d'où Q—F tang ».

Celte relation suppose cependant que faction des courants placés sur les bords de la plaque est sensiblement nulle, ce qui n'existe pas; mais, quand la plaque a une largeur trois ou quatre fois plus grande que la longueur de l'aiguille, et que l'aiguille est très- voisine de la plaque, l'influence des courants extrêmes est sensiblement nulle.

1108. Les appareils que nous venons de décrire ne sont pas d'une grande sensibilité , et par conséquent ne pourraient pas être employés pour des courants trèsfaibles. On peut l'augmenter beaucoup en employant deux aiguilles formant un système asiatique {fig, 697), mais assez écartées l'une de l'autre pour que l'on puisse négliger l'action du courant sur celle qui est la plus éloignée. Mais on obtient une sensibilité beaucoup plus grande encore en ajoutant à ce moyen une disposition due à Schweiger, et qui consiste à tourner plusieurs fois le fil autour de l'aiguille inférieure (fig, 697 A) : toutes les parties du circuit concourent à faire dévier t'aiguille clans le même sens. C'est ce qu'il est facile de déduire de ce qui précède. On conçoit alors que, si rallongement du fil ne diminuait pas l'intensité du courant qui le traverse, en augmentant le nombre des circonvolutions du fil, et en les isolant de manière que le courant soit toujours obligé de parcourir le fil dans toute sa longueur, on pourrait augmenter indéfiniment la sensibilité des appareils, mais il n'en est pas ainsi. Pour certaines espèces de courants l'influence de l'accroissement de longueur du circuit est faible, du moins jusqu'à une certaine limite; pour d'autres, au contraire, elle est très-grande ; et, comme, à mesure que les circonvolutions se multiplient, elles s'éloignent nécessairement de l'aiguille, les courants qui les parcourent ont une influence décroissante. 11 résulte de ces deux circonstances qu'il doit exister pour chaque espèce de courants une limite au nombre des circonvolutions, qui donne le maximum de déviation. On emploie toujours des fils de cuivre rouge , recouverts de soie sur toute leur étendue , et on étale les circonvolutions de manière que les fils forment des plaques à peu près de la largeur de l'aiguille. Pour les courants qui proviennent de l'action des corps les uns sur les autres, et où se trouve un liquide, et que pour cette raison on désigne sous le nom d J 'hydro-électriques , on emploie ordinairement des rhéomètres à 4 ou 6 cents tours formés d'un fil de cuivre de 1/3 de millimètre de diamètre. Pour les courants provenants de la chaleur, que nous décrirons bientôt, et qu'on désigne sous le nom de thermo-électriques, on emploie des appareils d'un plus petit nombre de tours formés de fils de cuivre d'un plus grand diamètre; enfin, pour les courants provenant de l'électricité à grande tension, celle des machines électriques, ou qui résulte du frottement, on se sert de rhéomètres â fils très-fins, doublement recouverts de soie et de vernis à la gomme laque, et qui ont jusqu'à 2000 et 3000 tours. Dans tous les cas, on enroule les fils sur un cadre en cuivre, d'une manière régulière, et on pratique sur la couche supérieure des fils, et au centre, en les écartant, un orifice allongé, par lequel on introduit l'aiguille , qui doit se trouver au milieu des circonvolutions. 11 est plus avantageux d'étaler les fils sur une grande largeur que de les ramasser dans une petite étendue , parce que les déviations croissent, alors suivant une loi moins rapide; il est même facile de voir, d'après ce que nous avons dit précédemment, que, si l'aiguille était

plus petite que la largeur et la longueur des couches de fils, let déviations devraient suivre Sensiblement la loi des tangentes, comme dans les rbéomètres simplet è pis* ques. L'aiguille supérieure est également dirigée par les courants, mais elle ne se déplace que par la différence des actions qu elle éprouve de la part des couches supérieures et intérieures des fils; et, comme l'action des fil* voisins l'emporte sur celle des autres, celle aiguille est déviée dans le même sens que l'aiguille inférieure.

On place ordinairement le cadran sur une plaque de cuivre rouge fixée au-dessus du faisceau , en dessous et très-près de l'aiguille supérieure ; celte plaque eat percée d'une fente parallèle à l'ouverture pratiquée dans la couche supérieure des fils, aria de permettre l'introduction de l'aiguille inférieure au ceutre des circonvolutions. La plaque de cuir rc a pour objet d'anéantir très-rapidemenl les oscillations du système des aiguilles (847) : sans cette disposition, l'aiguille reste longtemps avant de se fixer, ce qui est toujours un grand inconvénient. Lorsque l'instrument doit avoir une très-grande sensibilité, il faut que le système des deux aiguilles soit aussi asiatique que possible; pour cela, on aimaule à saturation des aiguilles égales . on les fait osciller séparément et on accouple celles qui font le même nombre d'oscillations. On emploie, pour suspendre les aiguilles , des fils de cocons simples décreusés daus de l'eau de savon, afin de rendre presque nulle leur force de torsion. 11 faut aussi essayer d'avance si les fils d* cuivre sonl eux-mêmes magnétiques, et n'employer que ceux qui n'agissent pas sensiblement sur une aiguille asiatique : car autrement l'aiguille du rhéomèlre a trois positions d'équilibre, une de chaque côté du xéro <!t- Ia division, el qui proviennent de l'action magnétique des faisceaux de fils placés à droite et à gauche (Nobili). Il est probable que cette action magnétique du cuivre provient du fer allie à ce métal , car on rencontre des morceaux de cuivre qui ne sont nullement magnétiques.

Les rhéomètrrs multiplicateurs peuvent être disposés de manière à donner la mesure de l'intensité des courants par la torsion ou la déviation du système des fils, comme dans les rbéomètres simples ; on peut aussi former une table des intensités correspondantes aux différentes déviations, en faisant passer" simultanément dis courants dans un rhéomèlre à torsion et un instrument ordinaire ; mais la melbode la plus simple et la plus commode sera exposée lorsqu'il sera question des courants thermo-électriques.

La figure 698 représente un rhéomèlre multiplicateur disposé de la manière îa plus simple; d'après ce que nous avons dit , l'inspection seule de la figure suffit pour en faire comprendre la disposition. La figure 609 représente un rhéomèlre multiplicateur destiné à mesurer les intensités des courants en établissant une déviation constante de l'aiguille sur la direction des fils; le cadran ab est fixé sur le système des fils, et celui-ci repose sur une pièce mnpq, qu'on peut faire tourner sur ellemême et qui est traversée par les extrémités du fil ; une aiguille fd, fixée au support gh % sert à mesurer la déviation du système des fils sur sa position primitive, et h pince ïk, mobile autour de la charnière k, sert à fixer le système des aiguilles quand on transporte l'instrument. ♦

1 109. Circonstances qui font varier /'intensité du courant produit par les piles. D'après Marianini, l'intensité du courant est proportionnelle à la surTace d<» éléments, quelle que soit la force de la pile; d'après d'autres physiciens, l'augmentation d'intensité qui résulte de la plus grande étendue des surfaces croit dans un plus grand rapport que la surface quand le courant est faible. Je regarde comme très-probable que la loi de Marianini est vraie quant à l'électricité développée par li pile; mais, pour que l'effet produit suive cette loi, il faut que le conducteur puisse laisser passer toute l'électricité qui se développe , et on conçoit aisément que , pour

TRAITÉ ÉLÉJIfeNtAtftE DR PHYSIQUE*

IU

une pile donnée et une longueur de fil constante , il y a toujours un diamètre du fil au-dessous duquel le nT» quellè <|iie soit sa nature » ne décharge la pile que partiellement.

1110. Plusieurs physiciens ont reconnu qu'une pile quelconque formée d'éléments égaux donne un courant ayant la blême intensité qu'un seul de ses éléments ou un nombre quelconque d'entre eux; mais il faut ajouter la condition que le circuit sera formé d'un RI métallique assez court et assez gros pour décharger complètement un seul élément : car, dans le cas contraire, l'intensité du courant augmente avec le nombre des éléments. Tout porte* à croire que la quantité d'électricité développée dans une pile est la même que dans un seul élément, et que, quand le circuit est fermé , il t este toujours aux pôles une certaine tension croissante avec le nombre des éléments , qui peut alors vaincre des résistances d'autant plus grandes que le nombre des éléments est plus considérable. Aussi on emploie toujours des piles à grande surface et à un petit nombre d'éléments quand le circuit est formé d'un fil métallique gros et court , et des piles à un grand nombre d'éléments quand le circuit est formé d'un fil très-fin cl très-long, ou d'un corps faiblement conducteur, tel que les liquides.

1111. Le maximum d'intensité du courant produit par une pile a lieu à l'instant de la fermeture du circuit. On doit à M. Malteucci les observations suivantes : 1° la diminution d'intensité du courant est d'abord très-rapide , et d'autant plus que le courant est plus puissant; 2° celte diminution continue pendant Un temps plus ou moins long , après lequel l'intensité reste constante pendant un temps considérable; 5° le temps nécessaire pour parvenir à cet état permanent est proportionnel à l'intensité primitive du courant , et d'autant plus long que la pile renferme un plus grand nombre d'éléments; 4° les piles ch ugées d'avance et dont on n'a point fermé le circuit atteignent plus vite le terme où l'intensité du courant est constante; 5* une pile parvenue au point où son effet est permanent recouvre, lorsqu'on interrompt le circuit, une partie de la force qu'elle avait perdue; et, en rétablissant les communications, le courant reprend une partie de son intensité primitive, d'autant plus grande que la durée de l'interruption a été plus grande. H. Faraday avait annoncé que cette diminution d'intensité après la fermeture du circuit provenait des décompositions chimiques, qui accumulaient sur les faces en regard des éléments voisins des acides et des alcalis, substances qui par leur réaction tendaient à produire des courant! en sens contraire. M. Malteucci pensait que l'effet dont il est question provenait du défaut d'homogénéité des liquides, qui, comme nous le verrons, diminue beaucoup la conductibilité; mais ces deux explications ne sont pas admissibles : car, si on forme une pile avec des disques montés sur un axe horizontal, et qui plongent dans des auges pleines de liquide et garnies de brosses, la rotation permanente laisse subsister la diminution d'intensité du courant dont il est question. Il est probable que le phénomène dont il s'agit provient de l'électricité qui s'accumule aux pôles pour y produire la tension, électricité qui s'écoule dans les premiers instants que le circuit est fermé, et qui ne se reproduit qu'après un temps suffisant, lorsque le circuit est interrompu.

1112. Quant au liquide employé pour monter la pile, on a trouvé que les dissolulions salines neutres agissent avec moins d'énergie que les dissolutions de sels acides, et ces dernières, à -quelques exceptions près, moins que les acides, et surtout l'acide nitrique; et enfin que l'intensité du courant augmente avec la quantité de matière dissoute dans l'eau, excepté pour l'acide sulfurique, dont le maximum d'action a lieu lorsqu'il est combiné avec 0. 30 ou 0, 10 d'eau. î.e mélange le pins convenable pour obtenir un courant d'une grande iiileusiîé, sans dissoudre trop de ziuc, est formé

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PnïSïQUE.

d'eau renfermant 1/80 d'acide sulfurique et 1/80 «l'acide nitrique. Pour une même pile moulée avec le même liquide, la force du courant augmente beaucoup quand on échauffe le liquide.

5 V. Kfl'cte calorifiques produits par les courants,

1113. Les effets que produisent les courants dans un fil métallique qu'ils traversent sont les mêmes que ceux que nous avons observés dans les mêmes circonstances pour les décharges des batteries électriques (9o6) : suivant la nature et la ténuité des fils, ils s'échauffent, rougissent, fondent, brûlent ou se volatilisent. En soudant un fil de platine de 0 mm ,5 de diamètre à l'extrémité de chacun tics fils polaires d'une pile de dix éléments, et en fixant une des extrémités des fils de platine à un morceau de charbon, qui a été jeté incandescent dans le mercure afin d'en augmenter la conductibilité, et le touchant avec l'autre fil, la chaleur est assez intense pour fondre le fil de platine. On a reconnu que, quand les fils sont très-courts, le maximum de température se trouve au milieu de leur longueur; que, quand un fil est très-long et homogène, réchauffement est le môme dans toute son étendue, excepté vers les extrémités : celte dernière circonstance provieul probablement de la perle de chaleur p3r les supports du fil ; et enfin que réchauffement reste le môme quand une partie du fil est plongée dans l'eau. En parlant des courants thermo-électriques, nous indiquerons comment ces expériences ont été faites.

Pour produire l'incandescence des fils d'un grand diamètre, il faut des appareils très-puissants; mais, lorsqu'on emploie des fils d'une grande ténuité, de très-petites piles peuvent suffire : avec un couple dont la lame de zinc a Si à G centimètres de largeur sur 10 de hauteur on peut rendre incandescent un fil de plaline de 1 jlO de millimètre de diamètre ( fig. 700 ).

1114. Wollaston est même parvenu, avec un seul couple de la dimension d'un dé à coudre, à produire l'incandescence d'un fil de platine d'une finesse extrême, et qu'il obtenait par le procédé suivant : il plaçait un fil de platine dans l'axe d'un moule cylindrique, dans lequel il coulait ensuite de l'argent ; en tirant ce cylindre d'argent au laminoir, il obtenait un fil très-délié, qui renfermait un fil de plaline plus délié encore; en plongeant ce fil dans l'acide nitrique, l'argent était dissous, et il restait un fil de platine à peine visible, dont le diamètre quelquefois n'excédait pas 1/1000 de millimètre. Le même procédé pourrait servir à faire des fils de fer, mais il faudrait se servir du mercure pour dissoudre l'argent.

1115. En employant de très-fortes piles, telle que celle de l'inslitution royale de Londres, qui est formée de 2000 couples de 1 pouces de côlé, Davy a reconnu que, si l'on fait communiquer avec les pôles ds petits cônes de charbon sec, lorsqu'ils sonl à une petite dislance, la continuité des décharges forme entre les deux pointes un jet de lumière continu, d'un éclat supérieur à celui de loules les autres lumières, et d'une température si élevée que le diamant et la plombagine y sont volatilisés; les pointes de charbon peuvent alors être éloignées jusqu'à la distance de 4 pouces, sans que le jet lumineux soit interrompu. Dans l'air raréfié ou dans le vide, ces phénomènes ont encore lieu et avec plus d'intensité ; dans cette dernière circonstance, l'expérience peut durer plusieurs heures sans que le charbon diminue d'une quantité sensible.

On peut faire l'expérience de la manière suivante : on prend un ballon à deux tubulures(/?«7. 701 ); une d'elle est garnie d'une bollc à cuir dans laquelle passe une forte tige métallique qui peut s'enfoncer à volonté, l'autre tubulure porte une lige métallique fixe et un robinet; à l'extrémité de chaque lige on attache un petit cône de charbon fortement calciné et éteint daus le mercure ; les cônes de charbon doivent

être disposés de manière qu'ils louchent les liges par une grande surface et que leurs extrémités soient très-voisines ; on fait communiquer le ballon, par la tubulure inférieure, avec une machine pneumatique pour y faire le vide ; ensuite on fait communiquer les tiges avec une forte pile : le courant franchit la distance des cônes, et la lumière devient éblouissante; celte lumière combine le chlore et l'hydrogène, et agit sur le chlorure d'argent comme la lumière solaire.

Lorsqu'on met les extrémités d'une pile en contact avec des fils métalliques de différente nature, et qu'on approche les extrémités libres a une très-petite distance, il s'établit un courant continu d'étincelles, et il se présente des phénomènes remarquables, qui varient avec la nature des métaux. Lorsqu'un des fils est en or, l'autre en platine, le platine devient rouge-blanc, et l'or ne change pas ; un des fils étant en or et l'autre en Argent, l'or seul entre en ignition. Lorsque les fils sont en or et en cuivre, tous deux rougissent ; quand ils sont en fer et en platine, le platine devient rouge-blanc et le fer coule. Les fils étant en platine et en zinc, le platine devient rouge-blanc et le zinc ne change pas; les fils étant en fer et en zinc, le fer coule et le zinc ne foud pas; enfin, quand les fils sont en zinc et en argent, le zinc entre en ignition et coule, et l'argent ne change pas. Ces phénomènes ont été observés par M. Children: il employait une pile de Wollaston de 21 couples, dans lesquels le zinc avait une surface de 52 pieds ; les fils avaient 8 pouces de long et 1/3 de ligne d'épaisseur.

1116. M. Childrcn, en chargeant la pile avec de l'eau plus acidulée, obtint des effets de chaleur fort extraordinaires : une tige carrée de platine de 2 à 5 pouces de longueur et de 2 lignes de coté entra en fusion ; il parvint à fondre différents oxydes terreux, qui furent en partie réduits. L« docteur Robert- Ilare est parvenu à fondre le charbon et la plombagine avec un appareil en hélice de.80 couples.

1 1 17. Les effets calorifiques paraissent provenir de la résistance qu'éprouve l'électricité à être transmise d'un corps à un autre, ou d'une molécule à la suivante; il semble que c'est la portion de l'électricité qui est arrêtée qui produit le développement de chaleur. Toutes les expériences que nous avons rapportées précédemment confirment cette hypothèse : ainsi, le fil qui réunit les deux pôles s'échauffe d'autant plus qu'il est d'un plus petit diamètre ; quand on réunit les deux pôles d'une pile par une chaîne composée de plusieurs fils métalliques de même nature et de même diamètre, attachés les uns à la suite des autres, c'est toujours aux points d'attache que se manifeste l'incandescence ; quand les fils sont de nature différente, ce sont toujours les fils formés des métaux les moins conducteurs qui s'échauffent davantage; enfin, quand on fait communiquer les deux pôles de la pile par une lige de plante grasse, t lle s'échauffe tellement que l'eau qu'elle renferme finit par entrer en ébullition, probablement parce que le liquide qu'elle contient est séparé par de nombreuses cloisons végétales.

L'interposition des diaphragmes métalliques dans le circuit, qui diminue peu l'action du courant sur l'aiguille aimantée, a une très-grande influence sur le développe ment de la chaleur. M. de Larive, en faisant passer le courant à travers l'hélice d'un thermomètre de Breguet, et intercalant dans le circuit, qui traversait un vase allongé rempli d'eau salée, successivement 1, 2 et 5 diaphragmes métalliques, obtint, pour la déviation de l'aiguille aimantée, 85, 81, 85", et pour la déviation de l'aiguille du thermomètre, 312, 170,

1 118. On voit, d'après ce qui précède, qu'il n'est pas nécessaire qu'une pile renferme un grand nombre d'éléments pour produire les effets calorifiques, parce que pour les obtenir on se sert ordinairement de fils métalliques, et que ces conducteurs sont toujours plus parfaits que l'appareil vollaïque, fût- il même composé d'un seul couple. Néanmoins, dans certains cas, comme dans l'expérience des pointes de

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE l'HVSlOI'F..

charbon, où la résistance que le courant électrique peut éprouver est considérais, il faut nécessairement une pile composée d'un grand nombre d'éléments. Mais dam tous les cas les elfela calorifiques n'augmentent |»as constamment arec l'accroissemrnt du nombre des éléments de la pile ; d'après M. de Lame, ils diminuent lorsqu'on dépasse une certaine limite.

1119. On doit à M. Pellier des expériences extrêmement curieuses sur ta production de la chaleur dans un circuit formé de deux métaux. Lorsque deux fils de métaux ductiles sont soudes bout à bout, un même courant, en traversant ces fils, produit des effets de chaleur qui varient avec le sens du courant ; la plus grande chalrur a lieu â la soudure quand le courant passe du meilleur conducteur au plus mauvais: ainsi, quand l'un des fils est en cuivre, l'autre étant en fer, en plomb ou en étain. Il plus grande chaleur a lieu quand le courant passe du fil de cuivre dans l'autre fil. Quand un drs métaux est du bismuth, de l'antimoine ou «tu fer à gros grains, et qne le courant ne dépasse pas une certaine limite d'intensité, le courant dans certaines directions produit du froid a la soudure : par exemple, un cylindre de bismuth étant soudé par ses deux extrémités à un Al de cuivre communiquant avec les extrémités d'une pile à un seul élément, à la soudure où le courant passe du cuivre au bismuth il y a élévation de température, à l'autre, où le courant passe du -bismuth au cuivre, il y a abaissement de température; en remplaçant le bismuth par l'antimoine, c'est le contraire qui a lieu. En soudant bout à bout deux cylindres, l'un d'antimoine, l'autre de bismuth, quand le courant passe de l'antimoine au bismuth il y a élévation de température, 'et abaissement quand le courant marche en sens contraire. Ces variations de, température ont été observées au moyen d'une pile thermo-électrique, comme nous l'expliquerons plus loin ; mais le refroidissement dans le cas du passée du courant du bismuth à l'antimoine a été constaté directement en plaçant la soudure dans une boule métallique, terminée par un tube de verre capillaire plongé par la partie inférieure dans nu liquide coloré ( fîg» 702 ) : le liquide s'est élevé dans le lutte quand le courant passait du bismuth à l'antimoine, et a marché en sens contraire quand le courant passait de l'antimoine au bismuth. Quand le courant augmente d'intensité, il y a élévation de température dans la soudure; mais elle varie avec le sens du courant.

$ VI. Effets chimiques produits par les courants.

1120. Décomposition de Veau. Le premier effet chimique obtenu par les courants électriques continus a été la décomposition de l'eau; cette importante découverte n été faite par MM. Carlisle et Nickolson. On peut la vérifier en plongeant deux fils de platine communiquant avec les pôles d'une pile dans un vase plein d'eau, tenant en dissolution un sel ou un acide : le gaz oxygène se dégage autour du fil immergé qui communique avec le pôle positif ou zinc, et l'hydrogène se dégage du fil communiquant avec le pôle négatif ou cuivre. Si on employait de l'eau pure, sa faculté conductrice ne serait pas assez grande, et l'eau ne serait pas décomposée; si on se servait de deux fils d'un métal facilement combustible/l'oxygcne se combinerait avec le métal, et l'on obtiendrait seulement un dégagement d'hydrogène. On peut monter l'appareil de manièreà recueillir les gaz : il faut, pour cela, mettre l'eau acidulée on chargée de sels dans un entonnoir ( ftg. 703 ), dont le fond large est fermé par un bouchon mastiqué, à trarers lequel passent deux fils de platine qui s'élèvent à quelques centimètres, et dont les prolongements inférieurs communiquent avec les pôle> d'une pile; en recouvrant les fils avec deux petites cloches pleines de liquide . les jpz dégagés se réunissent dans les cloches, et ou pua facilement eu déterminer «i

TRAITÉ ÉfjÉMKNTAIRK DK PHYSIQUE. 147

nature et le volume : on obtient, ainsi que l'indique la composition de Peau, un volume d'oxygène et deux volumes d'hydrogène. Le dégagement de gaz est presque nul quand lVntonnoir est rempli d'eau pure, et, en général, il est d'autant plus abondant que l'eau renferme plus de sel ou d'acide. MM. Gay-Lussac et Thénard, qui ont fait beaucoup d'expériences pour chercher s'il existait un rapport simple entre les quantités d'eau décomposée et les quantités de sels en dissolution, n'ont obtenu aucun résultat satisfaisant.

L'eau distillée pure, placée dans les mêmes circonstances, donne souvent un acide et une substance alcaline ; ce résultat singulier provient de ce que l'eau qui a été distillée virement renferme encore souvent des matières salines, et que les vases de verre sont eux-mêmes attaqués par le courant voltaïque ; mais de l'eau distillée lentement dans des vases d'argent, et placée daus des vases d'or pur, ne donne naissance à aucune substance acide ou alcaline (Davy).

1121. Si on plonge dans de l'eau légèrement acidulée par de l'acide sulfurique on nitrique un fil de zinc et un fil d'argent, tant que les deux fils sont isolés, celui de zinc se dissout et dégage seul de l'hydrogène; mais, si on les fait toucher extérieurement, tous deux dégagent du gaz hydrogène. Ce phénomène, qui parait d'abord singulier, s'explique facilement d'après ce qui précède : en effet, quand les fils se touchent il s'établit un courant dans le liquide qui sépare les deux fils } l'eau est décomposée sur l'un et sur l'autre par la seule influence du courant, l'hydrogène se dégage sur le fil d'argent, et l'oxygène sur le fil de zinc, avec lequel il se combine ; et comme le zinc, par son action directe sur l'eau acidulée, la décompose, une autre portion de ce liquide sera décomposée sur le fil de zinc, qui en absorbera l'oxygène et en dégagera l'hydrogène.

1122. La décomposition de l'eau a lieu dans quelques circonstances particulières lorsque le circuit est fermé métalliquement; mais cette décomposition est encore facile a expliquer : par exemple, si un fil de zinc et d'argent sont soudés ( fig. 704 ) et forment un circuit fermé, quand les points de jonction sont immergés, le dégagement de t?az a lieu sur les deux métaux, parce que l'électricité développée aux points de jonction passe à travers le liquide conducteur environnant et forme encore un courant; le même effet aurait lieu pour deux plaques qui seraient soudées bout à bout ( fig. 705 ) ; ces derniers phénomènes ont été observés par M. Gay-Lussac.

1123. Décomposition des autres corps. Cruikshank, en répétant l'expérience de la décomposition de l'eau en employant une dissolution d'acétate de plomb, reconnut que le plomb à l'état métallique se déposait au pèle négatif; les dissolutions de cuivre et d'argent lui donnèrent des résultais analogues. Davy démontra ensuite que tous les sels solubles et en dissolution étaient décomposés par la pile ; que l'acide se portait au pôle positif, et l'oxyde au pôle négatif. On peut facilement constater ce fait en mettant une dissolution saline colorée en bleu par une infusion de chou rouge (substance qui se colore en rouge par les acides et en vert par les alcalis, et qui est d'une sensibilité extrême) dans un tube recourbé ( fig. 706 ), et plongeant dans chaque branche un fil de platine qui communique avec la pde : la liqueur qui environne le fil positif prend une teinte rouge, et celle qui baigne le fil négatif passe au vert. Ces effets sont appréciables avec une très-petite quantité de sels. De l'eau distillée parfaitement pure a même donné des signes d'acidité el d'alcalinité ; mais l'alcali provenait du verre, et l'acide, de l'oxygène de l'eau, qui, à l'étal de gaz naissant, avait formé de l'acide nitrique avec l'azote de l'air en dissolution dans l'eau.

Quand l'acide et la base d'un sel sont difficilement décomposantes, les deux éléments sont seulement séparés ; l'acide se rend au pôle positif, el la base au pôle négatif. Quand l'acide est facilement décomposable, le sel cl l'acide sont décomposés :

l'oxygène se rend au pôle positif, et les bases du sel et de l'acide se rendent au pôle négatif. Quanti l'oxyde est facilement décomposante, il est réduit : son oxygène et l'acide se rendent au pôle positif, et la base de l'oxyde se rend au pôle négatif. Ko fin, quand l'acide et l'oxyde sont tous deux facilement réductibles, tous deux sont décomposés : les radicaux de l'acide et de l'oxyde se rendent au pôle négatif, et l'oxygène de l'acide et de l'oxyde passe au pôle positif.

Pour que ces phénomènes se produisent, il faut que le sel soit humide ou en dissolution dans l'eau ; dansée dernier cas il y a en même temps beaucoup d'eau décomposée. Lorsqu'on soumet à l'action d'une pile un sel dont les éléments sont facilement décomposables, on peut à volonté obtenir la séparation de l'acide et de l'oxyde, ou la réduction de l'un et de l'autre, en faisant varier la force de la pile, ou seulement eo augmentant ou en diminuant la distance des fils qui communiquent avec les pôles et qui plongent dans le liquide, parce que l'intensité du courant qui traverse un liquide varie avec l'espace qu'il est obligé de parcourir dans ce liquide.

Il y a cependant des corps qui ne sont point décomposés par la pile : tel est, par exemple, l'acide sulfurique Irès-concentré ; il est probable que cela tient au défaut de conductibilité de ces corps -, d'autres ne peuvent pas être décomposés, parce que s'ils l'étaient ils se reformeraient : tels sont, par exemple, les oxydes des métaux qui décomposent l'eau. Lorsque plusieurs éléments simples ou composés se réunissent simultanément aux pôles, il en résulte des produits secondaires et des phénomènes souvent compliqués, qu'il nous est impossible de décrire, car nous serions entraînés dans une dissertation qui est plus du domaine de la chimie que de la physique. Nous nous bornerons adonner quelqiiesdélails sur la réduction de la potasse et de la soude.

1124. Comme les bases des alcalis sont des métaux oxydables à l'air, et qui décomposent l'eau à la température ordinaire, on ne pouvait employer que la jwtasse sèche, et on n'obtenait que des atomes de métal qui se détruisaient presque aussitôt. Mais le docteur Seebeck découvrit un moyen très-simple de soustraire le métal à l'action de l'air. Ce procédé consiste à creuser dans un morceau d'hydrate alcalin solide une cavité que l'on remplit de mercure; on le place sur une plaque métallique que l'on fait communiquer avec le pôle positif, et l'on plonge le fil négatif dans le mercure : le métal alcalin réduit se combine avec le mercure, tandis que l'oxygène de l'alcali et de l'eau se rend au pôle positif. Pour que cette décomposition ait lieu, il faut employer une pile assez énergique, au moins de 50 paires de 2 à 3 pouces de côté. Lorsqu'on veut seulement reconnaître la présence du métal alcalin dans le mercure, il suffit de le jeter dans l'eau : il se dégage de l'hydrogène, et l'eau devient alcaline, l'our retirer le métal de l'amalgame, on prolonge l'opération, en renouvelant de temps en temps le mercure et jetant l'amalgame dans de l'huile de naphte; lorsqu'on a recueilli une suffisante quantité d'amalgame, on le distille avec l'huile de naphte dans une cornue de verre : l'huile et le mercure se volatilisent, et on trouve le métal alcalin pour résidu. MM. Gay-Lussac ctThénard ont ensuite découvert un procédé purement chimique beaucoup plus simple pour obtenir le potassium et le sodium.

1125. Piles à zinc amalgamé. Dans les piles formées avec du zinc ordinaire il y a beaucoup de zinc dissous par l'action directe de l'acide sur ce métal, pendant que le courant est établi ou qu'il est interrompu. Le zinc très-pur ne présente pas cet inconvénient , du moins au même degré. M. de Larivc attribue cette différence aux métaux éirangers qui se trouvent dans le zinc du commerce, et forment avec lui de petits éléments voltaïques qui hâtent sa dissolution; les courants partiels qui en résultent diminuent aussi le courant que l'on produit en unissant le métal avec une lame de cuivre ou de platine. On évite ces inconvénients en employant du zinc qui a été recouvert dune mince couche de mercure, en le frottant d'abord avec une dissolution

ïhÀlTé ÉLÉMKNTAIllK DE i'IlVSlotË. iid

très-étendue île nitrate de mercure, cl ensuite arec du mercure ( K emps c 1 SI u rjjcon) . Le zinc amalgamé isolé et plongé dans l'acide étendu ne décompose pas Peau; mais au moment où il est mis en contact avec le cuivre ou le platine, de manière à former un élément, et que le circuit est fermé , il y a dissolution du zinc et production d'un courant, et l'oxydation s'arrête aussitôtque le cireuit est interrompu. Les effets qu'on produit avec des piles formées de zinc amalgamé sont bien supérieurs à ceux qu'on obtient avec le zinc nu ; avec des piles de 10 cléments on produit des décompositions qui exigeraient liOO ou 1000 couples ordinaires; et pour obtenir par la décomposition des composés la plupart des corps rares , il suffit de dépenser 4 à $ fois leur poids de zinc; 3 parties 1/2 de zinc suffisent pour décomposer 1 once d'eau. Il est aussi trèsavantageux de substituer aux plaques de cuivre des plaques d'argent ou de platine ; on évite l'inconvénient que présentent les dissolutions de cuivre et la précipitation du cuivre sur le zinc, ce qui diminue sa force électro-motrice.

1126. Transport des éléments séparés. Toutes les décompositions chimiques présentent un phénomène très-remarquable , c'est que les éléments du corps décompose ne se dégagent on ne se précipitent que sur les fils communiquant avec les pôles de

. la pile. Ce transport des éléments séparés parait encore bien plus extraordinaire dans plusieurs expériences de MM. Bcrzélius et Hysinger. Si l'on met du sulfate de soude dans deux coupes séparées et communiquant par un fil d'amiante, en plongeant le fil positif dans Tune et le fil négatif dans l'autre, le sel est décomposé, et au bout de quelques heures tout l'acide se trouve dans une des coupes, et tout l'oxyde dans l'autre. Si l'on met dans les deux coupes des sels différents, les deux acides passent dans «ne coupe et les deux oxydes dans l'autre. Si on place entre deux coupes chargées, l'une de sel, et l'autre d'eau pure , une troisième coupe communiquant avec les deux autres par des fils d'amiante et renfermant une matière colorante facilement altérable par les acides et les alcalis, telle qu'une infusion de chou rouge, le sel renfermé dans la première coupe sera décomposé, son acide ou sa base se transportera dans la coupe où plonge l'autre fil, et le liquide intermédiaire à travers lequel un acide ou un alcali aura passé, suivant que l'on aura plongé dans la dissolution saline le fil négatif ou le fil positif, n'aura subi aucune altération. En général, les éléments séparés par des courants électriques peuvent traverser des dissolutions de corps ayant pour eux une grande affinité, sans que la combinaison ait lieu ; il n'y a qu'une seule exception, c'est quand le liquide renferme une substance qui en se combinant avec l'élément entraîné peut former un corps insoluble : alors la combinaison s'effectue , à moins que le courant ne soit très-énergique.

1127. On a fait plusieurs hypothèses pour expliquer cette accumulation des éléments séparés par le courant électrique; toutes sont fondées sur ce que les cléments possèdent, ou reçoivent à l'instant de la décomposition, une électricité contraire : M. Biot suppose que tout le liquide placé entre les deux pôles se partage eu deux parlies douées d'un état électrique différent, et que les éléments du corps décomposé en dissolution dans le liquide, ayant des états électriques opposés, tendent à se porter dans la partie du liquide qui possède une électricité contraire à la leur. Grollhus admet une décomposition opérée à chaque pôle de la pile parles électricités contraires des éléments du corps; mais il admet en outre que toutes les molécules comprises entre les deux pôles éprouvent une décomposition et une recomposition successives; de sorte qu'il n'y a que les éléments opposés des molécules extremi s qui , ne se recomposant pas, se dégagent ou se précipitent aux pôles. Par exemple, dans la décomposition de l'eau , la molécule qui est immédiatement en contact avec le pôle positif est décomposée , l'atome d'oxygène se dégage, et l'atome d'hydrogène s'empare de l'atome d'oxygène de la molécule suivante ; l'hydrogène mis eu liberté agit de la

TRAITÉ ÉLFJ1KN TA1UE DE PlJYSigUE

même manière sur la molécule d'eau suivante, et ainsi de suite jusqu'au pôle négatif, où l'atome d'hydrogène se dégage. Enfin , dans la dernière hypothèse , émise par M. de tarive, ce physicien admet que le double courant électrique qui traverse le corps le décompose, et que chacun d'eux entraîne avec lui les molécules douées d'une électricité coutraire, traverse avec elles la masse totale du liquide, et les dépose sur les conducteurs solides , à travers lesquels il ne peut pas les charrier. Celte dernière hypothèse parait seule, du moins jusqu'ici, se concilier avec les faits observés; c'est ce que nous allons mettre en évidence.

Dans l'hypothèse de M. Biot, la décomposition du corps proviendrait uniquement de la tension ; ce corps ne serait pas traversé par le courant , et il devrait être mauvais conducteur. Or les corps ne sont pas décomposés par une simple tension : car, quand on met en coutact les fils avec les deux pôles contraires de deux piles différentes, il n'y a ni dégagement ni précipitation. En second lieu, le liquide est traversé par le courant : car, quand la décomposition a lieu, il n'existe plus de tension aux };ô!es, et l'aiguille aimantée, comme nous l'avons vu, constate que le double courant traverse le liquide. En troisième lieu , la décomposition se fait avec d'autant plus d'énergie que le liquide est meilleur conducteur. Enfin, dans cette hypothèse, les cléments séparés se trouveraient libres dans toute la masse liquide, ce qui n'a pas lieu, quoique ce fait semble résulter de l'expérience suivante : si daus l'appareil fig. 706 on décompose un sel en dissolution dans une eau colorée par une infusion de chou rouge, le liquide renfermé dans une des branches devient rouge, et l'autre vert; mais cet effet est le résultat des actions de l'acide et de l'alcali , qui se sont développes uniquement sur les pôles. ST. de Larivc l'a démontré en divisant un vase en trois parties par des parois en vessie : en introduisant la même dissolution saline colorée dans ces trois compartiments, et plongeant les fils dans les loges extrêmes , le liquide des loges extrêmes a seul été coloré.

L'hypothèse de Grotthus n'est admissible que pour un liquide homogène : car, pour qu'il se fasse de l'un à l'autre pôle des décompositions et recompositions successives, il faut nécessairement que ce soit le même corps qui se trouve entre les deux pôles. Or comment expliquer le passage d'un acide ou d'un alcali à travers un liquide qui n'est formé que d'eau pure? Ainsi celte hypothèse n'a aucune probabilité.

L'explication de M. de Larive n'est que l'expression des faits observés, car c'est aux doubles courants que sont dues les décompositions. Les éléments séparés éprouvent un véritable transport, puisqu'on les trouve là ou le corps qui les a produits n'existe pas, et M. de Larive a reconnu , par une expérience directe, que les décompositions avaient lieu aux deux pôles. D'après cela , il faudrait supposer une espèce d'affinité entre les molécules et les courants électriques; mais celte conséquence ne présente rien d'inadmissible.

1128. Influence des diaphragmes métalliques interposés dans ta partie liquide du circuit. Lorsqu'on interpose des diaphragmes métalliques dans une dissolution saline traversée par un courant électrique , de manière que le courant soit obligé de les traverser, il se forme des précipités contre chaque face de ces lames, et la force du couraut diminue à mesure que le nombre des plaques augmente. M. de Larive, à la suite d'un grand nombre d'expériences, a obtenu les résultats suivants : 1° si l'on divise un vase allongé renfermant une dissolution saline en plusieurs com parliments , par des lames métalliques , les éléments de l'eau se dégagent sur chacune d'elles, l'oxygène d'un côlé et l'hydrogène de l'antre; et la diminution d'intensité que le courant éprouve en traversant ces lames est d'autant plus petite que le courant est plus cuergique, et que, pour chaque inteusilé , il provient d'une iule renfermant un

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PHYSIQUE. m

plus grand nombre de couples; 2° de deux courants ayant la même intensilé, l'un à la sortie de la pile, le second après avoir traversé plusieurs lames métalliques séparées par un liquide conducteur, le premier diminue beaucoup plus par l'interposition d'une lame métallique que le second; 3° les métaux interposés diminuent d'autant moins l'énergie du courant que le métal est plus oxydable : ainsi , des lames de zinc »*on amalgamé ne produisent aucun effet , quel qu'en soit le nombre; 4° l'éleudue des surfaces des plaques et la longueur du trajet dans les liquides ne paraissent pas avoir i! influence; 5° les courants éprouvent , en passant à travers des conducteurs liquides imparfaits, tels que l'eau pure, la même modification qu'en passant à travers des plaintes métalliques : ils traversent des plaques métalliques et de nouveaux conducteurs imparfaits avec d'autant plus de facilité qu'ils en ont déjà traversé davantage. On voit, d'après cela , que, pour produire des décompositions chimiques, qui ont toujours lieu dans des liquides qui sont des conducteurs imparfaits, et les phénomènes île chaleur et de lumière qui se manifestent lorsqu'on fait passer les courants à travers des fils très-minces, et qui peuvent alors être assimilés aux corps imparfaitement conducteurs, il faut que les courants , en sortant des pôles, aient déjà traversé un grand nombre de plaques métalliques, afin qu'ils puissent facilement traverser le liquide ou le fil métallique, et par conséquent que les piles soient formées d'un grand nombre de couples ; mais, pour les phénomènes électro-dynamiques, comme les courants passent toujours à travers des conducteurs métalliques d'un diamètre suffisant, il faut -que leur vitesse soit diminuée par le plus petit nombre possible d'intermittences de corps liquides , par conséquent que la pile ait un petit nombre de couples , et qu'ils soient de grande dimension.

1129. Effets chimiques produits par des piles à petite tension* Jusqu'ici nous n'avons considéré que les effets résultant de courants provenant de piles à un grand nombre d'éléments ; mais M. Becquerel est parvenu , à l'aide ile courants d'une faible intensité, à produire des réductions et des combinaisons qui sont d'un grand intérêt, et parce qu'un graud nombre d'entre elles sont difficiles à produire par d'auti rs moyens , et parce qu'on obtient les corps en cristaux réguliers. On prend un tube recourbé en de 1 à 2 millimètres de diamètre, au fond duquel on place un tampon d'amiante ; dans l'une des branches on verse une dissolution de sulfate de cuivre mélangée avec une certaine quantité de deutoxyde du même métal qui va au fond, et dans l'autre une dissolution d'un hydrochlorate avec du même sel non dissous. Prenons d'abord du sel marin : on établit la communication par une lame de métal, que je suppose être de cuivre; bientôt le bout qui est plongé dans la dissolution du sulfate se recouvre de cuivre à l'état métallique ; l'acide sulfurique mis à nu, qui ne va pas à l'autre pôle, se porte sur l'oxyde qui est au fond du tube, en dissout une partie, d'où résulte une nouvelle décomposition par l'action permanente de la petite pile ; de sorte qu'il s'opère de ce côté une suite non interrompue de décompositions et de recompositions. Dans l'autre branche du tube une partie de l'hydrochlorate de soûle est décomposée; l'acide hydrochlorique se porte sur le cuivre, qui s'est oxydé, comme étant à l'étal positif, et donne naissance probablement à un oxychlornre qui se combine avec le chlorure de sodium : il se forme alors peu à peu sur la lame de cuivre des cristaux octaèdres.

Si on prend un tube fermé à une de ses extrémités de 2 à S millimètres de diamètre, renfermant du peroxyde de plomb, une dissolution d'hydrochlorate d'ammoniaque et une lame de plomb qui touche l'oxyde et la dissolution , il se forme en peu de jours sur la lame de plomb un grand nombre de cristaux de chlorure de plomb et d'ammoniaque.

Tar des méthodes analogues, M. Becquerel est parvenu à former un grand nombre

TllAITË .ELÉMKNTA1KE 1)K l'HYStylE

de sels doubles cl des cristaux de sels insolubles, par exemple des sulfates de ckaui et de barile ayant la forme de ceux qu'on rencontre dans la nature : ces résultats, qui en promettent de plus importants encore, conduiront probablement à des notions précises sur la formation des cristaux naturels, qui jusqu'ici n'avaient pu être imites dans nos laboratoires. (Y oyez les Anna les de du \mie et de physique, tora. xxxv et xliii.)

AI. Faraday, comme nous l'avons déjà vu (9Î57), a obtenu des décompositions chimiques par l'écoulement lent de l'électricité de tension dans un corps isolé. Deux morceaux de papier, taillés en pointes, colorés, l'un avec du tournesol, l'autre avec du curcuma, et mouillés avec une dissolution de sulfate de potasse, furent placés sur une lame de verre en contact par une de leurs extrémités; les deux autres étaient voisines , celle de tournesol du conducteur d'une machine électrique , l'autre d'un conducteur communiquant avec la terre : la première pointe manifesta bientôt une réaction aeide, l'autre une réaction alcaline; ainsi la pointe d'où se dégageait l'électricité négative devint acide, et par conséquent l'air environnant agissait comme le pôle positif d'une pile.

1130. Lois des décompositions parles courante. Lorsqu'un effet chimique produit par une pile ayant un certain nombre d'éléments peut l'être par un seul , un seul produit dans le même temps le même effet chimique qu'un nombre quelconque; la quantité de zinc dissout dans choque élément est la même ; et la quantité d'effet produit, de gaz dégagé ou de métal précipité, est sensiblement proportionnelle à la surface des cléments. Mais une batterie a un pouvoir chimique plus grand qu'un seul élément : elle peut vaincre des affinités qui résisteraient à un seul couple.

L'étendue des surfaces des couples, et la force de la dissolution interposée, n'augmentent point la faculté décomposante , c'est-à-dire que des corps qui ne seraient pas décomposés par une pile, ne le seraient pas davantage si on augmentait l'étendue de la surface des éléments et la concentration du liquide conducteur. Pour augmenter la puissance de l'action chimique d'une pile, il faut changer la nature du liquide ou augmenter le nombre des éléments.

Il ne faut pas prendre la décomposition de l'eau comme mesure de l'action chimique : car il y a des substances, telles que l'iodure de potassium et le chlorure d'argent fondu, qui peuvent être décomposées par des courants incapables de décomposer l'eau.

Un courant de même intensité, qui traverse un liquide renfermant des quantités variables d'acides ou de sels , décompose toujours la même quantité d'eau ; les petites différences qu'on observe proviennent de l'inégalité des facultés dissolvantes des liquides pour l'hydrogène : ainsi , les sels ou les acides qu'on ajoute à l'eau n'agissent qu'en augmentant sa faculté conductrice.

Lorsqu'on place dans le même circuit des appareils pour décomposer l'eau dont 1rs surfaces des plaques ou des fils ont des dimensions différentes, tous produisent dans le même temps la même quantité de gaz; mais cette quantité est plus petite que celle qui serait produite par un seul, attendu que l'intensité du courant diminue à mesure (pie le nombre des appareils augmente.

Lorsque le circuit , après avoir traversé un appareil propre à la décomposition de l'eau, se bifurque, et que les courants partiels se réunissent après avoir traverse chacun un appareil de décomposition , la somme des volumes des gaz recueillis dans ces derniers appareils est égale au volume du gaz recueilli dans le premier : ainsi, quand un courant se divise, la somme des puissances chimiques des courants par tiels est égale à la puissance chimique du courant total.

lin foi niant un élément avec une lame de platine et différents métaux amalgamés.

et faisant passer le courant à travers une dissolution de nitrate d'argent ou d'autres dissolutions métalliques, M. Matteucci a reconnu :

1 ° Qu'une quantité constante d'un métal quelconque dissoute par un acide de nature et de densité variables, et à une température quelconque, produit un courant dont l'action chimique est constante, c'est-à-dire qui précipite toujours le même poids d'un même métal en dissolution , quelle que soit la densité de cette dissolution; 2° Que, si le courant traverse une série de dissolutions métalliques, les poids des métaux réduits sont proportionnels à leurs équivalents chimiques ou aux poids de leurs atomes; ou, en d'autres termes, que le courant précipite le même nombre d'atomes de tous les métaux.

1131. Polarités acquises par les lames métalliques qui ont servi aux décompositions chimiques. Les corps solides qui ont servi de conducteur à l'électricité, lorsqu'une partie du circuit était formée par un corps liquide, acquièrent la propriété de donner lieu à un courant lorsqu'ils font partie d'un circuit renfermant un liquide : ainsi , lorsqu'on termine les deux pôles d'une pile par deux fils de platine , qui plongent dans une solution d'hydro-chlorate d'ammoniaque ou dans tout autre corps liquide qu'ils décomposent, si après quelques instants on les met en communication avec les extrémités d'un multiplicateur, et qu'on interpose entre eux un liquide conducteur, l'aiguille du multiplicateur indique l'existence d'un courant ; ce courant est en sens contraire de celui qui existait quand les deux fils étaient en contact avec les deux pôles de la pile ; un seul fil suffît pour l'établir. Le temps pendant lequel les fils sont restés dans le courant de la pile a une grande influence sur la faculté électromotrice qu'ils conservent, sur l'intensité de l'effet et sur sa durée; un fil conducteur laissé vingt ou trente minutes dans le courant, lavé et essuyé , possède encore après plusieurs jours la faculté d'établir un courant (M. de Larive). Le phénomène dont il est question peut être vérifié d'une manière très-simple : on prend deux vases de verre A et B (/fy. 706 A) , remplis d'eau acidulée, qui communiquent entre eux et avec les extrémités d'une pile par des fils de platine a, b, c; après que le circuit est resté fermé un certain temps, on supprime les fils a et c f on ferme le circuit par une mèche de coton, et les gaz continuent à se dégager aux extrémités du fil b; mais la nature du gaz qui se dégage à une même extrémité a changé.

Ce phénomène provient uniquement des acides et des alcalis qui se déposent sur les plaques ou les fils, et qui résistent aux lavages : car, si on plonge des fils de platine, l'un dans de l'eau contenant un millième d'acide nitrique, et l'autre dans de l'eau contenant un millième de son poids de potasse caustique, ces fils, lavés et essuyés, se comportent comme s'ils avaient servi à des décompositions chimiques. On voit aussi pourquoi le courant marche en sens contraire : car, quand un alcali est en contact avec un acide , le courant va de l'acide à l'alcali. Ces dernières observations, dues à M. Becquerel, expliquent parfaitement tous les effets des piles de Rilter (1036).

Lorsque des lames de platine ont été employées pour décomposer l'eau , et qu'elles restent en partie plongées dans le mélange des deux gaz, après qu'on a interrompu le circuit, le volume des gaz diminue rapidement par la recomposition de l'eau. M. Faraday a reconnu que celte propriété n'appartient qu'à la plaque qui a servi de pôle positif; que cette propriété diminue graduellement; qu'elle se conserve plus longtemps quand les plaques sont renfermées dans des vases clos, ou quand elles sont plongées dans des dissolutions acides ou alcalines, que quand elles sont exposées à l'air libre ; et qu'enfin l'action de la chaleur des acides et des alcalis développe cette propriété dans les plaques qui n'ont point servi à des décompositions.

1132. Anneaux colorés produits par l'action des courant* électriques, Léo-

TRAITS BI rHY3IO.UK. T. II. U

pold Nobili est parvenu , au moyen d'un courant vollalque, â produire sur des plaques de différents métaux des dessins réguliers colorés des teintes les plus vives, le procédé employé par ce physicien consiste a faire, avec une matière quelconque, an rebord à la plaque, de manière à former un rase, que Ton remplit d'une dissolution saline ou d'un mélange de différentes dissolutions; la plaque communique directement à un des pôles de la pile , et on place dans le liquide un conducteur terminé par une pointe très-aiguë, mais environnée d'un corps isolant jusqu'à son extrémité, qui est placée à une demi-ligne de la plaque : quand le circuit est fermé , il se forme sur la plaque, en regard de la pointe, des cercles concentriques plus ou moins nombreux et diversement colorés; une pile de douze éléments d'un pouce carré suffit Les teintes sont plus vives quand la plaque est positive que quand elle est nêgalire, et quand on opère avec des dissolutions organiques. Nobili a décrit les effets qu'on obtient avec un grand nombre de dissolutions minérales , végétales et animales, sur différents métaux, et suivant la nature du pôle de la pile en contact arec la plaque. Nous rapporterons seulement une de ces expériences. Lorsqu'on met une dissolution d'acétate de cuivre et de nitre sur une plaque d'argent en contact arec le pôle négatif de la pile , le centre de la plaque, c'est-à-dire le point qui correspond à l'extrême de la tige qui communique avec l'autre pôle, conserve le brillant métallique; on toit ensuite une série de cercles concentriques dans Tordre suivant : deux petits cercles d'un vert peu chargé , un blanc, un rouge, un verdâtre, et une zone de cuivre d'un beau rouge de feu; cette zone est environnée d'nn cercle azuré marqué de ligne> rayonnantes, comme le serait un cercle gradué. Ensuite vient une seconde zone cuivrée , plus large que la première , mais également brillante , entourée d'un cercle il or. beau vert, qui termine la figure. Ces couleurs sont dues à des dépôts d'oxydes ou «le métaux en lames minces quand la plaque est négative , et probablement à une altération du métal par les acides quand la plaque est positive; quand le liquide renferme des matières organiques, les anneaux résultent probablement du dépôt des corps séparés par le courant. Lorsqu'on produit simultanément les deux systèmes d'anneau* en plongeant dans le liquide deux pointes communiquant avec les extrémités delà pile , les anneaux sont aplatis dans les parties voisines ; lorsque le courant arrive a b fois par les deux pointes , et que la plaque est en communication arec l'autre pôle, les anneaux se rapprochent dans les parties voisines : ces déformations n'ont point lieu quand on place une lame de verre sur la plaque, de manière à isoler les deui parties du liquide dans lesquelles plongent les pointes. Ces effets proviennent, sans aucun doute, des actions répulsives et attractives des courants coniques qui parlent des pointes et viennent s'étaler sur les plaques. ( Annales de chimie et de physique. t. 54, p. 380, 419). Plus tard, Nobili est parvenu à donner à ces bandes irisées tous les contours possibles , et à former sur les métaux des dessins très-variés et très-jolis: mais il n'a point fait connaître le procédé qu'il employait.

Priestley avait obtenu des anneaux colorés sur des plaques métalliques par des décharges électriques. En plaçant une pointe métallique à une demi-ligne de distance d'une lame , trente â quarante décharges d'une batterie de quatorze pieds carres de surface produisent sur la lame des cercles concentriques de deux à trois lignes <k diamètre. Ces anneaux ne changent pas d'aspect en intervertissant le sens du courant, et c'est le contraire dans les anneaux de Nobili. Les anneaux observés par Priestley, bien caractérisés sur le cuivre et l'acier, très-faibles sur les autres métaux, résultent probablement d'une oxydation de la plaque par la chaleur dégagée.

1188. Le magnétisme exerce aussi sur les actions chimiques une influence remarquable , que nous ne devons pas passer sous silence. Si , après avoir recourbé un tube de ferra en forme de F, on le remplit d'une teinture de chou rouge, et qu'on

plonge dans chaque branche une tige de fer, dont Tune communique avec le pôle austral et l'autre avec le pôle boréal d'un aimant, après un quart d'heure, la couleur de la teinture devient d'un beau rouge dans les deux branches ; cet effet n'est pas du à l'altération spontanée du liquide , car ce liquide abandonné à lui-môme passe au vert. Cette curieuse observation est due à M. l'abbé Rendu. Ritter avait déjà fait des expériences qui viennent à l'appui de celle qui précède; ce physicien avait remarqué qu'en plongeant dans de l'acide nitrique très-faible les extrémités d'un Al de fer aimanté , le pôle méridional était beaucoup plus fortement attaqué que le pôle septentrional. M. Muschamn, professeur à l'université de Christiania, a observé uu phénomène de même nature, que nous allons rapporter. Après avoir mis au fond d'un tube courbé en U une» certaine quantité de mercure , insuffisante pour fermer la communication des deux branches , il versa dans le tube une forte dissolution de nitrate d'argent; ce liquide se mit de niveau dans les deux tubes, et l'appareil fut abandonné à lui-même. Par hasard, le plan des deux branches du tube se trouva dans le plan du méridien magnétique, et l'on remarqua que l'argeut précipité s'accumulait principalement dans la branche tournée vers le nord ; l'expérience fut répétée, et donna plusieurs fois les mêmes résultats. En étendant du nitrate d'argent sur une lame de verre autour de laquelle on avait pratiqué des rebords avec une matière grasse , et au centre de laquelle on avait placé une pièce de zinc arrondie , le métal précipité s'étendit plus vers le nord que dans toute autre direction; et, en plaçant se pôle sud d'un aimant dans le voisinage de la plaque, à deux pouces de distance, l'argent précipité se porta vers ce pôle avec beaucoup de rapidité, et la précipitation se fit dans un temps quatre fois moins long que quand l'aimant était éloigné.

S VII. Effets produits par les courants sur les corps organisés,

1134. En parlant de la pile de Volta, il a été question des contractions qu'on éprouve lorsqu'on met les deux mains en contact avec les pôles d'une pile, directement ou par l'intermédiaire de corps plus ou moins bons conducteurs ; mais il nous reste beaucoup de détails à donner sur la nature de ces effets , et sur ceux qu'on produit dans les cadavres récents et dans les végétaux.

Lorsqu'on toûche les extrémités d'une pile avec les mains préalablement mouillées, on éprouve une commotion qui s'étend jusqu'au poiguet ou au coude, suivant l'intensité de la pile; les effets sont plus marqués lorsqu'on tient avec les maius mouillées de gros cylindres métalliques, communiquant inétalliquemeul avec les plaques polaires. On peut graduer à volonté la commotion en embrassant un nombre croissant d'éléments. Lorsque plusieurs personnes se tiennent par les maius de manière à former une chaîne continue dont les deux extrémités sont en contact avec les pôles de la pile , toutes éprouvent la même commotion ; mais l'effet diminue rapidement avec le nombre des personnes interposées dans le circuit. Ces effets dépendent sur* tout du nombre des éléments de la pile, et beaucoup moius de leur étendue : car une pile en hélice , composée de douze paires de cinquante pieds carres de surface, ne donne que de très-faibles commotions , tandis qu'une' pile de cinquante couples d'un pouce carré de surface donne des commotions très-vives. Tant que la pile n'a qu'une centaine d'éléments qui n'excèdent pas quatre pouces carrés, la commotion peut être reçue sans danger; mais il u'en serait pas de même si le nombre des éléments et l'étendue de leur surface étaient beaucoup plus considérables.

Les commotions ont lieu à l'instant où l'on ferme et où l'on ouvre le circuit; dans l'intervalle on éprouve une sensation continue , dont il est impossible de définir la

1135* Les cadavres de l'homme et des animaux , peu de temps après leur mort, et surtout ceux des animaux â sang froid , éprouvent par les courants électriques des contractions qui reproduisent tous les mouvements de la vie. Les limites dans lesquelles nous devons nous renfermer ne nous permettent pas d'exposer les nombreuse! expériences qui ont été faites sur ce sujet; nous nous bornerons à rapporter quelquesuns des résultats les plus remarquables.

1136. Les contractions que les courants produisent dans les corps organisés peuvent se produire également par l'électricité de tension , ou par celle qui résulte soit delà chaleur, soit de certaines actions chimiques; ces contractions ne paraissent se manifester que par les nerfs. Les nerfs , comme ou sait, partent du cerveau et delà moelle émnière, se ramifient dans toutes les parties du corps, et viennent s'épanouir sons l'épi der me. Lorsqu'un nerf est coupé, et qu'on l'irrite au-dessous de la section, le muscle correspondant se contracte, mais l'animal n'éprouve aucune sensation; et, si on l'irrite au-dessus, l'inverse est produit, et il n'y a point de contraction dans le muscle supérieur : ainsi l'influence nerveuse ne remonte pas pour le mouvement comme pour le sentiment. Les contractions ont lieu en faisant passer le courant entre deux points du nerf, quelque rapprochés qu'ils soient , ou, entre un nerf et un muscle ; elles se manifestent à l'instant où le circuit est fermé et où il est ouvert.

1 137. Pour préparer uue grenouille destinée aux expériences galvaniques , on coupe avec des ciseaux la colonne vertébrale au-dessous des pattes de devant ; en retournant la peau, on obtient de suite les cuisses écorebées surmontées d'une partie de la colonne vertébrale, ensuite on enlève les chairs de manière qu'il ne reste que les nerfs lombaires. Si on place la grenouille ainsi préparée à peu de distance d'une machine électrique en mouvement, et qu'on touche les nerfs avec un corps conducteur, à chaque fois qu'on tire une étincelle de la machine, les muscles sont fortement agités par l'effet du choc en retour : c'est la première observation de Galvani. En établissant la communication entre les nerfs lombaires et les cuisses par un arc composé de deux métaux, les muscles des cuisses éprouvent de vives agitations, qui cessent aussitôt que le courant est établi, et se reproduisent quand ou interrompt le circuit. Lorsque la grenouille a été promplement préparée, et qu'elle était très- vire, on obtient des contractions très-prononcées en mettant directement les nerfs en contact avec les muscles. Lorsqu'un courant a passé quelque temps à travers une grenouille, elle ne se contracte plus quand on ouvre et qu'on ferme le circuit : l'affaiblissement de la sensibilité est d'autant plus considérable que le courant est plus fort. En changeant la direction du courant, l'excitabilité reparaît; le repos produit, en partie seulement, l'effet d'un courant opposé : mais après une heure et souvent moins, l'irritabilité a disparu sans retour. Les contractions qui se manifestent à l'instant de la rupture du circuit paraissent dues à un courant en retour. Un courant direct dans le sens des ramifications nerveuses produit beaucoup plus d'effet que le courant contraire. En opérant successivement sur le même individu , Nobilî a reconnu que, quand le courant était direct, l'excitation, en ouvrant le circuit, était toujours plus faible qu'en le fermant, et que le contraire avait lieu quand le courant cheminait en sens contraire. La différence était croissante avec le nombre des expériences : après un certain nombre, dans le premier cas on n'obtient rien en ouvrant le circuit, et dans le second, en le fermant; cependant ces faits présentent souvent des anomalies.

1138. Par le même mode d'excitation on est parvenu à produire sur plusieurs espèces d'animaux des phénomènes extrêmement remarquables; nous en rapporterons quelques-uns. Une linotte était près d'expirer; ses yeux étaient fermés, et elle ne pouvait plus se tenir sur ses pattes; M. de Hutnbolt lui plaça une petite lame de

zinc dans le bec et une lame d'argent dans le rectum; la communication fut établie .par une tige de fer : à l'instant l'oiseau rouvrit les yeux, se releva sur .ses pattes, battit des ailes, respira six à huit minutes, et expira ensuite. La tète d'un bœuf récemment tué étant placée sur une table , on établit la communication d'une des oreilles aux naseaux : les yeux s'ouvrirent, les oreilles et la langue s'agitèrent (Galvani). En établissant la communication de la moelle épinière aux naseaux, les paupières s'ouvrirent complètement , et les yeux roulèrent dans leur orbite comme dans la plus violente fureur ( Aldini ). Une cigale qui venait d'être tuée, placée dans le circuit d'une pile, manifesta le bruit qui lui est propre.

Les expériences du docteur Ure sur le corps d'un pendu , immédiatement après l'exécution , avec une pile de 270 paires de 4 pouces de côté, chargée avec de l'eau acidulée, sont également très-remarquables. En établissant la communication entre la moelle épinière de la première vertèbre cervicale et le nerf scialique, les muscles du corps éprouvèrent de violentes convulsions; en faisant mouvoir un des fils de la hanche au talon, la jambe, qui était pliée, fut lancée avec tant de force qu'elle faillit renverser un assistant, qui essayait en vain de s'opposer à son extension. Dans une autre expérience on parvint à produire les phénomènes de la respiration. Ayant établi la communication entre le talon et le nerf supra-orbital, tous les muscles de la face furent simultanément mis en mouvement, et exprimèrent d'une manière si effroyable la fureur, la rage , le désespoir, que plusieurs personnes furent obligées de quitter l'appartement.

1139. Dans les premières années qui ont suivi la découverte du galvanisme, on a fait beaucoup d'expériences sur les effets thérapeutiques des courants de la pile; on a essayé principalement de guérir par ce moyen la goutte , les rhumatismes , les paralysies, etc. On faisait passer les courants à travers l'organe affecté au moyen d'armatures métalliques placées de chaque côté. On a quelquefois obtenu, comme avec l'électricité de tension, des résultats satisfaisants. Il est bien certain que l'électricité joue un grand rôle dans les phénomènes de la vie ; mais il faut que nos connaissances à cet égard soient bien plus avancées pour qu'on puisse avoir une marche assurée dans l'application de l'électricité aux différents cas pathologiques.

1140. Les plantes sont irritables aussi par les courants électriques , mais incomparablement moins que les animaux. Giulo, avec une pile de 80 paires, est parvenu à produire des mouvements dans la mimosa sensitira, la mimosa pudica et la mimosa asperata. On a fait aussi beaucoup d'expériences pour reconnaître si l'électricité de tension favorisait la végétation. Les uns ont trouvé que l'influence était nulle; d'autres que l'électricité favorisait la végétation, et l'électricité négative plus que la positive. Les considérations théoriques que nous allons rapporter viennent à l'appui de ces dernières expériences. Les graines, quand elles germent, les bourgeons, les feuilles et les racines, jouissent de la propriété d'expulser un acide qui parait être de l'acide acétique ; c'est probablement par cette raison que les acides nuisent à la végétation, et que les alcalis la favorisent, et pourquoi une plante placée au pôle négatif d'une pile végète avec plus d'activité. Il est probable que l'écoulement continuel de l'électricité négative de la terre par les aspérités des plantes favorise la végétation en facilitant leurs sécrétions acides.

Les courants d'une grande puissance désorganisent les matières végétales. Une pile de 150 paires agissant pendant 5 jours sur une feuille de laurier, elle devint brune et desséchée; la matière colorante verte, la résine, l'alcali et la chaux furent transportés au pôle négatif et l'acide hydro-cyanique au pôle positif (Davy). Les courants agissent dans le même sens sur toutes les autres substances végétales.

Après avoir e xaminé li s différentes classes d'effets produits par les courants, nous

allons étudier les différentes causes qui produisent les courants et les propriétés par

lieu hères qu'ils présentent suivant leurs différentes origines.

$ VIII. Courants produits par l'influence d'autre* courants ou des aimanu

{courants d'induction).

Les phénomènes remarquables que uous allons décrire ont été découverts par Al. Faraday.

1141. Courants produits par Vinfluence d'autres courants. Supposons que l'on ait enroulé sur un cylindre de bois deux fils de cuivre recouverts de soie, de manière que les différentes couches d'un même fil alternent avec celles de l'autre, afin que les différentes parties d'un même fil soient les plus voisines possibles de celles de l'autre. En mettant les extrémités d'un des fils en communication avec une pile renfermant un grand nombre d'éléments, et celles de l'autre en contact arec la extrémités du fil d'un multiplicateur très-sensible , on remarque qu'à l'instant de la fermeture du circuit , le second fil est traversé par un courant dirigé en sens contraire du premier, et qui ne parait avoir qu'une très-courte durée, car l'aiguille du multiplicateur revient après quelques oscillations au point de départ; quand on interrompt le circuit, l'aiguille est encore déviée, mais le sens de sa déviation indique que le courant qui parcourt le fil est dans le même sens que celui qui était établi d'une manière permanente dans l'autre. Dans les expériences de M. Faraday, chaque fil arail 205 pieds de longueur et J/îéO de pouce de diamètre, et la pile renfermait 100 éléments disposés à la méthode de Wollaston , ayant chacun 4 pouces carrés ; une pile de 10 éléments ne produisait aucun effet.

Lorsqu'au lieu de faire communiquer les extrémités du deuxième fil arec un rheomètre, on le met en contact avec les extrémités d'un fil contourné en hélice et dont l'axe est occupé par une aiguille d'acier, celle-ci se trouve aimantée après que le circuit a été fermé; si on la retire avant d'interrompre le circuit, elle conserve son aimantation; mais si on la retire après, elle se trouve dans l'état primitif, attendu que le second courant induit détruit l'effet du premier.

M. Faraday a reconnu que le couraut induit qui se produit à l'instant où l'on ferme le circuit est plus puissant que celui qui résulte de l'ouverture.

1 142. Courants produits par t'influence des aimants. Supposons qu'on enroule sur un cylindre de carton , d'un pouce de diamètre environ, deux fils de cuivre recouverts de soie de 100 pieds de long; en meltaut les extrémités de l'un d'eux en coutact avec une pile, et l'autre avec un rhéomètre, il faut une pile très-puissante pour produire un courant sensible dans le second fil; mais si le cylindre reuferme une barre de fer doux ayant un diamètre peu différent de celui du cylindre, la déviation de l'aiguille du rhéomètre est très-grande quand on ferme ou qu'on ouvre le circuit , et le courant induit est dirigé, dans le premier cas, en sens contraire, et, dans le second cas, dans le même sens que le courant qui traverse l'autre fil. Dans cette expérience c'est bien le magnétisme du barreau qui produit l'induction, car on obtient le même effet en supprimant la pile et aimantaut le barreau de fer en approchant des deux côtés les pôles opposés de deux barreaux aimantés. Les barres d'acier produisent moins d'effet que celles de fer doux, et d'autant moins qu'elles sont plus fortement trempées ; leur état magnétique permanent est saus influence.

Si , le tube de carton étant recouvert d'un seul fil, communiquant avec un rhéomètre, on introduit un aimant dans le cylindre, on obtient encore une déviation; mais elle est trois ou quatre fois plus grande quand on porte rapidement le milieu de l'aimant dans le tube que quand ou y porte seulement une de ses extrémités..

1143. Les courants d'induction par les aimants, comme les courants hydro-électriques , ont une tension assez grande pour traverser les liquides conducteurs. On doit à M. Peltier des expériences nombreuses d'où résulte que la longueur du fil soumis à l'induction n'a point d'influence quand le rbéomètre est â un seul tour, et que celle iufluence augmente avec le nombre des tours de cet instrument. Ainsi , il parait que la longueur du fil agit de la même manière que le nombre des éléments dans les piles, qui donne au courant la facilité de vaincre de plus grandes résislances. Quant à l'influence de la section du fil soumis à l'induction , elle n'existe au contraire que pour les rhéomètresà un petit nombre de tours, et elle est d'autant plus grande que le fil du multiplicateur a aussi un plus grand diamètre. Ce dernier résultat est tout â fait analogue à l'influence de la grandeur des éléments dans lus piles.

D'après M. Cbrislic, dans les mêmes circonstances, les courants d'induction ont des intensités proportionnelles aux pouvoirs conducteurs des métaux dont sont formés les fils dans lesquels les courants induits sont produits.

1144. Machine magnéto-électrique. Imaginons qu'un .aimant puissaut courbé en fer à cheval, soit fixé à un axe horizontal [fig. 707) auquel on puisse imprimer à l'aide d'une manivelle une rotation plus ou moins rapide, et qu'à une petite distance des extrémités de l'aimant se trouvent deux gros cylindres de fer doux, sur lesquels on a enroulé en sens contraire un même fil de cuivre recouvert de soie, dont les extrémités sont en m et en n : par la rotation de l'aimant chacune des deux masses de fer doux sera alternativement aimantée en sens contraire, et il se développera, au commencement et à la fin du passage de l'aimant devant chacune de ces masses, des courants d'induction dans le fil , courants qui seront en sens contraires , puisque les pôles sont de nature contraire , mais qui parcourront le fil dans le même sens , si le fil est tourné en sens contraire autour de chacun d'eux. Mais les courants seront en sens contraire dans le fil quand les pôles de l'aimant s'approchent et s'éloignent. Si on tient avec les mains préalablement mouillées les extrémités m et n du fil , on éprouve par la rotation de l'aimant des commotions qui se succèdent avec une rapidité qui croit avec celle de la rotation, et qu'on ne pourrait pas supporter impunément pendant quelques minutes. L'effet est beaucoup augmenté si on soude aux extrémités m et n des cylindres métalliques que l'on tient avec les mains mouillées, parce qu'alors la communication est bien mieux établie.

Si ou soude aux extrémités m et n deux fils de platine, et si on les plonge dans de l'eau acidulée, l'eau est décomposée; mais les deux gaz se dégagent alternativement sur chaque fil, puisqu'à chaque rotation on a deux courants en sens contraires. On peut obtenir le dégagement du même gaz à l'extrémité du même fil, en disposant l'appareil de la manière suivante : au lieu de faire tourner l'aimant , on fait tourner les masses de fer doux , et au moyen de deux bascules on fait communiquer les extrémités m et n avec les extrémités m' et n' du reste du circuit qui contient les fils «le platine , quand les barreaux de fer arrivent vers les pôles de l'aimant , et les mêmes extrémités m et n avec »' et m' lorsqu'ils s'éloignent.

On doit à M. de Larive des observations extrêmement curieuses sur l'influence de la vitesse de rotation dans les différents effets produits par les courants magnéto-électriques.

1145. Si on intercale dans le circuit un thermomètre métallique de Breguet {fig, 439), en faisant communiquer la partie supérieure de l'hélice avec une des extrémités du fil conducteur, et faisant plonger une aiguille verticale fixée à la partie inférieure de l'hélice dans un petit vase plein de mercure et en communication avec l'autre extrémité du conducteur, cet instrument indique une élévation de température qui augmente avec la rapidité de la succession de» < ouranls. Lorsque la vitesse de

rotation varie de manière que le nombre des courant» alternatifs produits par seconde soit 2, 10, 20 ou 40°, les températures correspondantes du thermomètre sont?» 55 # , 100* et 133-; arec une plus grande vitesse on parvient à rougir un fil de platine.

1146. Les effets chimiques sont soumis à la même influence : la quantité du corps décomposé augmente avec la vitesse de rotation, mais seuk ment jusqu'à une certaine limite au deli de laquelle elle diminue. Mais ce qu'il y a de remarquable, c'est que le même nombre de courants produit d'autant plus d'effet que les courants se succèdent plus rapidement. Ainsi, quand les courants se succèdent de manière qu'il s'en produise 14, 28, 42, 48, 52 par seconde, il faut 1050, 462, 442, 400, 494 courant* pour produire la même quantité de gaz.

Il résulte de là que l'influence de la vitesse de rotation ne consiste pas seulement à produire un plus grand nombre de courants dans le même temps, mais à donner une plus grande intensité à chacun d'eux.

1147. La dimiuution d'intensité qu'éprouvent les courants magnéto-électriques a travers des conducteurs métalliques ou liquides quand on augmente la longueur do conducteur est beaucoup plus grande que pour toutes les autres espèces de cour a dis. Mais, chose très-remarquable, un fil d'un mètre de longueur composé de deux bouts égaux, l'un de fer, l'autre de cuivre, conduit bien moins qu'un fil de même longueur composé de 4 et même de 8 bouts de fer et de cuivre; et de l'eau acidulée coodu;t aussi bien quand elle est interrompue par des diaphragmes métalliques que quand elle est continue.

1148. Lorsqu'on intercale dans le circuit des vases renfermant le même liquide acidulé , communiquant entre eux par des fils de platine ou des lames du même métal, et un thermomètre métallique, le dégagement des gaz est beaucoup plus grand sur les fils que sur les lames; et si on enfonce progressivement les lames, la quantité de gaz qui se dégage sur les fils augmente, celle qui se dégage sur les plaques diminue, et la température indiquée par le thermomètre métallique augmente; enfin il arrive un point où le dégagement cesse sur les lames. A cet in su ut le thermomètre est parvenu à son maximum, ainsi que la quantité de gaz dégagée sur les fils: car, en enfonçant davantage les lames, la chaleur et la quantité de "gaz dégagée sur les fils restent constantes. II semblerait d'après cela que l'action chimique proviendrait de la résistance que le courant éprouve; on expliquerait l'absence de cette circonstance dans les courants hydro-électriques par la grande quantité d'électricité dégagée, qui ne peut que rarement s'écouler par les conducteurs qui réunissent les extrémités de la pile.

1149. Si on intercale dans le circuit un vase plein d'eau acidulée et un fil métal* lique , de manière que le courant soit obligé de se diviser en deux parties, dont l'une suit l'eau et l'autre le fil , pour se réunir au delà et traverser un thermomètre métal lique, en augmentant progressivement la longueur du fil, le thermomètre marque des températures qui augmentent et diminuent alternativement. Suivant M. de Larive, ces phénomènes semblent indiquer que les courants se propagent par ondulations, et qu'il se produit des interférences qui augmentent ou diminuent l'intensité du courant suivant la différence de marche. Mais ils me paraissent s'expliquer par le seul fait de la propagation non instantanée des courants: car, si la différence de temps de la propagation dans les deux conducteurs est égale à l'intervalle qui sépare l'émission des deux courants consécutifs opposés, il est évident qu'ils se détruiront au delà, et que, si U différence est égale à deux fois cet intervalle , les courants seront dans le même sens. Ces expériences pourraient conduire à la détermination de la vitesse de propagalioo des courants dans les corps conducteurs.

1150. Lorsqu'on décompose de l'eau acidulée par un courant magnéto-électriqaf

a l'aide de fiU de platine , le dégagement du gaz diminue graduellement et finit par disparaître complètement, et en même temps la température indiquée par un thermomètre métallique placé dans le circuit augmente et devient stationnaire quand le dégagement a cessé. A cet instant, les fils de pfaline sont recouverts d'une matière noire qui n'est autre chose que du platine très-divisé; l'or et le palladium présentent les mêmes phénomènes , ainsi que les métaux attaquables par les dissolutions conductrices, tels que le cuivre, l'argent et le plomb. M. de Larive n'a pas pu reconnaître si l'absence du dégagement de gaz résultait de ce qu'il n'y avait point d'eau décomposée , ou de ce que les gaz, arrivant presque en même temps sur les surfaces métalliques, se recomposent par l'influence de ces surfaces. Il me semble que l'on pourrait expliquer ce fait par le pouvoir absorbant des corps très-divins : les gaz seraient absorbés â mesure de leur formation et se combineraient. Quant à la cause qui produit cette couche métallique très-divisée , M. de Larive pense qu'elle réside dans l'ébranlement que les métaux éprouvent par les courants dirigés en sens contraire qui se succèdent avec une grande rapidité. Plusieurs circonstances tendent à confirmer cette conjecture : 1° ce sont les métaux qui ont le plus de ténacité qui résistent le plus à celte désagrégation ; 2° les ébranlements sont très-visibles quand on emploie du mercure pour conduire le courant dans un liquide , les mouvements vibratoires qu'il éprouve sont beaucoup plus grands que quand il sert de pôle négatif à un courant voltalque. On voit aussi autour des fils métalliques , surtout autour des fils d'argent, quand ils plongent dans un liquide où ils conduisent les courants magnéto-électriques , une suite de vibrations qui partent de la surface immergée et se propagent dans le liquide. Les fils d'or et d'argent ne présentent ce phénomène que lorsqu'ils sont recouverts de leur couche divisée et bien épaisse; il faut aussi , pour qu'ils soient visibles, que les courants ne se succèdent pas avec beaucoup de rapidité.

1151. Courants d'induction qui se forment dans le fil que traverse le courant. On doit à M. Jenkins une expérience très-importante, qui démontre qu'il se développe par induction des courants dans le fil même qui sert à transmettre le courant. Lorsque deux fils métalliques communiquent avec les deux éléments d'un couple voltalque et qu'on les louche avec les mains mouillées, on n'éprouve aucune secousse quand on ferme ou qu'on ouvre le circuit; mais si l'un des deux fils est très-long, recouvert de soie et enroulé autour d'un morceau de fer doux, en tenant avec les mains mouillées les deux extrémités des fils en contact métallique, on éprouve une secousse quand on ouvre le circuit , et il se produit une brillante étincelle au point de rupture.

1152. D'après les expériences de M. Faraday, si on fait passer un courant à travers un fil très-long, 133 pieds , et placé en ligne droite, il se produit à l'instant de la rupture du circuit une faible étincelle, et la commotion est presque insensible ; avec un fil court on n'obtient rien, M,ais si le long fil est tourné en spirale sur un cylindre de carton, on obtient une étincelle et une commotion, et ces effets sont beaucoup plus grands quand on place une barre de fer doux dans le cylindre de carton.

1153. Ces phénomènes paraissent dus â un courant d'induction qui se produit dans le conducteur lui-même, car toutes les circonstances qui favorisent l'induction favorisent la production du courant dont il s'agit. Ce courant est aussi dans le sens du courant principal comme les courants induits ordinaires ; mais il ne se forme dans le fil qu'autant qu'il ne peut pas se former ailleurs : car, si on enroule sur un carton deux fils recouverts de soie, d'une longueur suffisante, en faisant passer le courant par un des fils et mettant en communication métallique les extrémités de l'autre, le premier ne donne ni étincelle ni commotion quand on interrompt le circuit; mais, si les extrémités du second fil ne sont pas en communication, il se

produit dans le premier on courant énergique è l'instant de la rupture. Lorsqu'on fait passer un courant à travers un fil rectiligne très-long, nous avons dit qu'il * produisait une faible étincelle à l'instant de la rupture du circuit; M. Faraday a reconnu que, si le fil était plié de manière à former deux parties égales et parallèles, l'étincelle disparaissait, probablement parce que les influences réciproques de ces deux parties se détruisent. M. Faraday pense qu'il se forme aussi un courant à l'instant où l'on ferme le circuit; mais il est en sens contraire du courant principal.

1154. Les secousses qui se produisent au moyen d'une pile à un petit nombre d'éléments lorsque le conducteur est tourné en hélice autour d'un barreau de fer doux peuvent être multipliées et rapprochées au moyen d'une disposition imaginée par M. Masson. Une roue dentée métallique, fixée à un axe aussi métallique, tourne, dans deux coussinets amalgamés, à l'aide d'une manivelle; un des coussinets esteo communication avec un des pôles de la pile , et l'autre pôle est en contact avec un fil qui, après s'être enroulé autour du cylindre de fer, vient communiquer avec une plaque métallique fixe, que les dents de la roue viennent frapper successivement; par celte disposition, en tournant la roue, on ferme le circuit à chaque contact de la plaque avec une dent , et il se trouve rompu dans l'intervalle qui sépare deui contacts consécutifs. En mettant les mains humides en contact avec les parties du conducteur situées de chaque côté du point où se fait la fermeture et la rupture du circuit, on éprouve une série très-vive de commotions, et quand la vitesse est trèsgrande on éprouve une contraction douloureuse , dont l'effet, iudépendant de la volonté, est de ne pas permettre à l'expérimentateur d'abandonner les conducteurs métalliques qu'il a saisis; au contraire les mains serrent ces conducteurs avec plus de force. Une pile d'un petit nombre d'éléments peut tuer un chat en 4 ou 5 minutes. Les muscles de l'animal mort sont dans un état de roideur extrême, queNobili arail déjà observé en petit sur les muscles des grenouilles tourmentées par de nombreuses décharges. Un fait très-remarquable, observé par M. Masson, c'est que, si la vitesse <)e la roue, déjà très-grande, augmente encore progressivement, la sensation diminue et finit par disparaître.

1155. Induction provenant de l'action de la terre. Si on prend un fil contourné en hélice autour d'un cylindre de carton, et dont les deux extrémités sont en contact avec un rhéomètre multiplicateur très-sensible, en plaçant l'hélice dans la directiun de l'aiguille d'inclinaison et y introduisant un cylindre de fer doux sans polarité magnétique, l'aiguille du multiplicateur est aussitôt déviée. Si on soude aux deui extrémités du fil d'un multiplicateur un long fil de cuivre recourbé, en faisant passer ce fil de droite à gauche ou de gauche à droite du multiplicateur, l'aiguille est déviée , et on obtient le même effet que si le fil se déplaçait par rapport à un aimant dirigé suivant l'aiguille d'inclinaison (M. Faraday ).

1156. Courants produits dans des plaques métalliques mobiles par V influence des aimants et de la terre. Une plaque de cuivre circulaire verticale est mise f» mouvement autour de son axe. L'axe de rotation , dans une certaine étendue, est couvert d'amalgame, ainsi que la circonférence du disque, et les deux extrémités du fit d'un multiplicateur sont en contact , l'une avec la partie de l'axe amalgamé , l'autre avec la circonférence du disque {fig. 708 ). Si on approche les pôles contraires de deux aimants de chaque côté du disque, en établissant le contact d'une des extrémités du multiplicateur avec la circonférence précisément entre les deux pôles, le mouvement de rotation du disque produit dans le multiplicateur une déviation qui indi que un courant dirigé de la circonférence au centre , ou du centre à la circonférence, suivant le sens de la rotation. Quand le contact a lieu à la circonférence du disque, en avant des pôles ou au delà, la rotation ayant luujjuis lieu dans le même sens, les

courantt ont toujours la même direction , jusqu'à une distance de B0° à 60* de chaque coté des pôles magnétiques ; mais le courant va en diminuant a mesure que le point de contact s'éloigne des pôles, et à des distances égales de part et d'autre il a la même intensité. En élevant davantage le disque, de manière que les pôles en regard s'éloignent de la circonférence , les mêmes effets sont produits. Si on met les deux extrémités du fil conducteur en contact avec la circonférence, de manière que, l'un d'eux étant entre les deux pôles (fig. 709) , l'autre soit à droite ou à gauche, on obtient dans les deux cas des courants opposés. Quand les deux points de contact sont symétriquement placés par rapport aux pôles , l'aiguille du multiplicateur est stalionnaire. Ainsi la rotation du disque développe des courants dirigés suivant les rayons et la circonférence , et ces courants sont symétriquement places par rapport au rayon qui passe entre les pôles.

La direction des courants dans le disque en mouvement donne une explication bien simple des phénomènes de rotation découverts par M. Arago (849). Eu effet, si l'aiguille était mobile et le disque en mouvement, on voit que chacun de ces courants tendrait à pousser l'aimant dans la même direction.

1157. Al M. Nobili et Antinori ont cherché à déterminer d'une manière plus précise la direction des courants sur la surface des disques en mouvement. Ils ont employé la même méthode que M. Faraday, mais les extrémités du fil du multiplicateur étaient terminées par des pointes amalgamées, et pouvaient être appliquées sur les différents points de la surface du disque : ils ont ainsi trouvé la disposition des courants indiqués daus la figure 710. Or il est facile de voir, à l'inspection de la figure, que les courants placés en Jt et R' exercent des actions répulsives sur les courants les plus voisins qui circulent dans l'aimant, et que les courauts placés en A et A' exercent au contraire une action attractive sur les courants les plus voisins. Quant à ceux qui sont compris dans la zoue qui passe sous l'aimant, leur intensité doit aller en décroissant à mesure qu'ils s'approchent du milieu de l'aimant, puisque les courants sont de signe contraire entre l'aimant et la circonférence, et entre l'aimant et le centre , mais leurs effets sont encore dans le même sens, comme il est facile de le reconnaître. En effet, soit abcd (ftg. 711) l'aimant, mn un courant plus voisin du point b que du pointe, le courant sera dirigé comme l'indique la flèche; si on prend un point b' tel que mb' = mb, les actions du courant mn sur les parties bm et mb' se détruiront , elil restera une action dirigée dans le sens de celle des courants les plus voisins a b et b'c, qui est répulsive; la même chose aurait évidemment lieu si le point m était plus voisin de c que de 6 , et pour les courants qui se trouvent de l'autre côté.

De celte disposition des courants résultent nécessairement les trois composantes de la force qui sollicite une aiguille soumise à l'influence d'un disque en mouvement (880). En effet, la première résulte de ce que les forces attractives résident dans les parties du disque qui s'éloignent , et les forces répulsives dans les parties du disque qui s'approchent de l'aimaul; et comme MM. Nobili et Antinori ont reconnu que ces dernières envahissent le disque jusque sous l'aimant; de sorte qu'elles s'étendent au delà du rayon qui passe par le centre de l'aimant, alors elles l'emportent sur les forces attractives qui s'exercent de plus loin et plus obliquement : de là l'origine de la composante perpendiculaire au disque, et qui tend à éloigner le pôle du disque. Quant à la force dirigée suivant le rayon, il est facile de voir que, quand l'aimant est près de la circonférence , tous les points répulsifs étant d'un seul côté par rapport à la ligne passant par le centre de l'aimant et perpendiculaire au rayon du disque, la résultante des forces répulsives sera oblique au rayon, et donnera une composante dans celle direction qui agira du centre à la circonférence; mais, à mesure que l'ai-

mant se rapprochera du centre , les points répulsifs seront placés de chaque côté Je la ligne perpendiculaire au rayon , la résultante se rapprochera de la normale au disque , et il existera une distance de l'aimant au centre pour laquelle la résultante sera exactement perpendiculaire au rayon; au delà, la composante parallèle au rayon s'inclinera en sens contraire , mais elle détiendra nulle de nouveau quand l'annant sera au centre du disque.

Il est important de remarquer que, dans les expériences de M. Faraday comme dans celles de MM. Nobili et Antinori , on n'obtient que l'indication de certaines parlies des courbes parcourues par les courants , courbes qui sout complètement inconnues, mais dont il faudrait connaître la forme et la position pour déterminer exactement l'effet produit sur l'aiguille, attendu que cet effet résulte de l'action totale des éléments de tous les courants.

1158. Il résulte évidemment des expériences de M. Faraday que, si un disque tournant était soumis à l'action de deux pôles magnétiques contraires , placés dans le plan de rotation et dans la direction d'un même diamètre, il se produirait des courants dirigés suivant les diamètres , et dont le sens dépendrait de celui de la rotation. Or, comme l'action de la terre peut être assimilée a celle de deux pôles magnétiques dirigés suivant la ligne d'inclinaison, on conçoit que, si on fait tourner un disque autour d'une ligne perpendiculaire à son plan , à la ligne d'inclinaison et dans le méridien magnétique, il devra se produire des courants dans le disque , qui pourront être observés en approchant de ses bords uue aiguille aimantée asiatique; c'est n que M. Faraday a vérifié par des expériences multipliées. Nais, si on incline l'axe de rotation, l'effet produit diminue, et finit par disparaître complètement lorsque sa direction coïncide avec celle de l'inclinaison : car alors l'effet doit être le même que quand le pôle d'un aimant est au centre de rotation. Une autre conséquence trèsimportante, c'est que , si le disque était remplacé par un globe creux, les courants devraient être dirigés suivant les méridiens , puisque les courants sont toujours perpendiculaires a la direction du mouvement. M. Faraday a encore vérifié ce fait, et il a trouvé que les déviations d'une aiguille aimantée asiatique étaient les mêmes que celles que M. Barlow avait trouvées par la rotation d'une bombe : ainsi ces derniers phénomènes sont, sans aucun doute, le résultat de l'action inductive de la terre.

§ IX. Développement des courants électriques par la chaleur.

1159. En 1821, le docteur Seebeck , professeur à Hall , découvrit dans la chaleur une nouvelle cause de production de l'électricité. L'appareil employé par ce physicien consistait en un circuit fermé composé de deux métaux différents : en raaiotenant les deux soudures à des températures différentes, un courant électrique parcourait le circuit. Depuis , M. Becquerel est; parvenu à produire un courant dans un circuit formé d'un seul métal. Nous commencerons par exposer ces derniers phénomènes , comme les plus simples.

1160. Courants développés dans un circuit formé d'un seul métal. Soit abc {ftg. 712) un circuit fermé composé d'un fil de platine dont les extrémités sont soudées aux deux bouts du fil d'un rhéomètre multiplicateur : si on élève la température d'une partie quelconque, il ne se manifeste aucun courant; mais, si l'on fait en o un nœud ou une petite spirale, et que l'on porte le foyer de chaleur à peu de distaoct en F, il se produit aussitôt un courant électrique dont la direction indique que l'électricité positive marche vers le point o. Un fil de palladium se comporte comme un fil de platine , un fil d'or ne produit point d'effet, un fil d'argent un effet très-faible, ainsi qu'un fil de cuivre. Ces courants paraissent provenir d'une différence dans la

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PHYSIQUE. m

propagation de la chaleur, occasionnée -par la petite masse métallique placée en o. On peut aussi développer des courants thermo-électriques dans un fil continu de fer ou de cuir re, d'or ou de platine, d'un diamètre constant , lorsque ses différentes parties n'ont pas le même degré de trempe ou de recuit, probablement parce que ces différences en produisent dans la faculté conductrice pour la chaleur.

On peut produire les mêmes phénomènes avec un fil discontinu. Si on forme une spire à une des extrémités d'un fil , et qu'après l'avoir chauffée on la mette en contact avec l'autre bout, ou si on réunit les deux bouts par un crochet, en appliquant la chaleur d'un seul côté , il se produit un courant dont la direction indique que l'électricité positive passe du côté du fil qui s'échauffe le plus difficilement : ainsi le courant va du chaud au froid. Avec un fil de cuivre il n'y a de courants qu'autant que l'un des bouts du fil est oxydé , ou couvert d'une couche très-mince de mercure , d'or, d'étaio ou d'argent. L'or et l'argent, quand ils ne sont pas purs, se comportent comme le cuivre ; les métaux oxydables, tels que l'antimoine, le fer et le zinc, présentent des effets inverses ; le courant va de la partie froide à la partie chaude; le plomb et 1 elain donnent des effets variables. Ces anomalies ne tiennent pas à une action chimique, car elles se produisent dans l'huile parfaitement privée d'air. Certains métaux en fils sans discontinuité et sans protubérances tels que le fer, donnent naissance à des courants lorsqu'une partie quelconque a été préalablement recuite , et qu'on applique la chaleur en un point quelconque. M. Seebeck a reconnu qu'il se produit également des courants dans- des anneaux fondus de bismuth et d'antimoine quand on refroidit une moitié et qu'on élève la température de l'autre; M. Sturgeon a reconnu dans les cadres de ces deux métaux que certains points chauffés produisaient des courants , les uns dans un sens, les autres dans un autre, et que les points neutres , ceux qui ne produisent point de courants , sont ceux où la matière a dû commencer à se refroidir. Ce même physicien a reconnu des courants dans des barreaux cylindriques et coniques de ces deux métaux : avec un cône d'antimoine fondu, les courants étaient dirigés de haut en bas ou de bas en haut, suivant qu'on refroidissait ou qu'on échauffait la base. Tous les métaux possèdent des propriétés thermoélectriques analogues , pourvu qu'ils soient en grandes masses. Il est probable que ces phénomènes proviennent du défaut d'homogénéité des masses relativement à leur état cristallin.

1161. Courant produit dans un circuit formé de plusieurs métaux. L'appareil employé par M. Seebeck se compose {fiff, 713 ) d'un cylindre de bismuth ou d'antimoine ab y aux deux extrémités duquel on a soudé une lame de cuivre deux fois recourbée. La partie cd est environnée de soie afin que l'on puisse la tenir à la main. Ce circuit, dans son état naturel, n'a aucune action sur une aiguille aimantée; mais, si l'on chauffe uue des soudures a ou b 3 il s'établit un courant électrique dont on peut facilement constater l'existence et la direction en présentant un des côtés du rectangle à une aiguille aimantée ; ce courant va en s'affaiblissant jusqu'à ce que les deux soudures se retrouvent à la même température. Il suffit, pour produire ce phénomène, de présenter pendant quelques instants une des soudures à la flamme d'une bougie ou à un corps chaud quelconque, ou de la toucher avec la main. Si c'est la soudure a qui a été échauffée, le courant va dans le sens bacd; et, si c'est la soudure b dont on a élevé la température, le courant va dans le sens abde. Le même effet a lieu en refroidissant une des soudures; en général le courant s'établit aussitôt que les deux soudures ne se trouvent pas à la même température.

On peut aussi se servir d'un rhéomètre multiplicateur à fil court, en mettant en communication avec ses extrémités deux fils de cuivre, dont les autres extrémités sont soudées à un cylindre de bismuth ou d'antimoine : la chaleur de la main est

ItiG

suffisante pour produire une grande déviation. On peut aussi se contenter d'enrouler aux extrémités du fil du multiplicateur les extrémités d'un fil de fer : en appliquai les doigts à une des jonctions on obtient des déviations qui, pour les rhéomètrrs très-sensibles, peuvent s'élever jusqu'à 70° et même 80°.

1162. En formant des circuits avec différents métaux, on a pu les ranger dam l'ordre de leur propriété thermo-électrique. Dans les deux tableaux qui suivent, chaque métal est positif par rapport à celui qui précède, et négatif relativement à ceux qai suivent. Le premier est de M. Cumming; le second de M. Becquerel.

Bismuth, mercure, nickel, platine, palladium, cobalt, manganèse, argent, étain, plomb, rhodium, laiton, cuivre, or, zinc, charbon, plombagine, fer, arsenic, antimoine.

Bismuth, platine, plomb, étain, cuivre, or, argent, zinc, fer, antimoine.

1163. M. Becquerel a découvert plusieurs faits d'une haute importance que bobs rapporterons.

1» L'effet produit est le même quand les métaux sont immédiatement en contact ou séparés par une soudure quelconque; et quand le métal intermédiaire a une étendu quelconque, l'effet est encore le même en chauffjnt une quelconque des extrémité On démontre ce fait au moyen du circuit /fy. 714, dans lequel le cuivre et le fer sont en contact au point a, et séparés aux points b et c, d et e, /et g, par des fils de platine, d'or ou d'étain : en portant successivement les soudures a, b, c, d, e, f, g, » 80°, les autres étant maintenues à 0 9 , on obtient la même déviation.

8« Lorsque les deux soudures d'un circuit fer et cuivre sont maintenues à difffrentes températures, l'intensité du courant est égale à la différence des intensités do deux courants qui seraient produits si une des deux soudures était â féro, et non comme on aurait pu le penser, à l'intensité du courant résultant de la différence des températures.

3° Dans un circuit fer et cuivre, Tune des soudures étant à zéro, et la température de l'autre croissant progressivement, l'intensité du courant ne croit pas proportion nellement à la température : à 500° l'accroissement est à peine sensible ; au delà, l'intensité décroit, et change de signe au rouge sombre. Dans un circuit zinc et argent la déviation maximum a lieu à 120°; elle est nulle à 225°, et au delà elle change de signe. Dans un circuit zinc et or elle est nulle à 150°, et change de signe à uoe température plus élevée. Les circuits fer et cuivre de même longueur produisent toujours les mêmes effets, quels que soient le diamètre des fils et le mode de contact, c'est-à-dire qu'il y ait soudure ou réunion par une forte pression. Avec les circuits zinc et argent, zinc et or, on obtient des résultats différents, suivant le diamètre des fils et le mode de contact.

4° Pour des circuits fer et argent, fer et cuivre, cuivre et platine, argent et étaio, cuivre et argent, les intensités des courants sont proportionnelles à la température d'une des soudures au moins jusqu'à 40°, l'autre étant à zéro. Cette propriété est importante, car on peut s'en servir pour graduer avec une grande facilité les rhéoœètres multiplicateurs : il suffit pour cela de souder aux extrémités du fil de cuivre de l'instrument les extrémités d'un fil de fer, de plonger une des soudures dans de la glace fondante, et l'autre dans de l'eau à 40*, et d'observer les déviations correspondantes aux températures de l'eau pendant son refroidissement : on obtiendra les déviations correspondantes à des intensités représentées par la température de l'eau.

5° Enfin M. Becquerel est parvenu, à la suite des expériences que nous allons rapporter, à déterminer avec une grande probabilité les rapports des pouvoirs thermoélectriques de* différents métaux.

Pour reconnaître les rapporte d'intensité des courants thermo-électriques produits

pnr différents métaux, M. Becquerel soudait, bout à bout, des fils des métaux sur lesquels il foulait opérer ; les deux extrémités de cette chaîne étaient elles-mêmes soudées aux extrémités du fil du rhéomètre, et il élevait la température de la soudure où se trouvaient les deux métaux dont il voulait mesurer le pouvoir thermo-électrique. Par cette disposition la conductibilité de l'appareil restait constante et les résultats riaient comparables. #

Voici le résultat des expériences ; une des soudures a été élevée à 20°, et toutes les autres ont été maintenues à 0°.

talion des soudure».

imeusne tiu coûtant.

Fer

m CI

1 ai ii

Ol ,24

Cuivre

platine

Fer

cuivre

Argent

cuivre

Fer

argent

Fer

platine

Cuivre

étain

ZiDC

cuivre

Argent

or

A l'inspection de ce tableau, on voit que, pour une température donnée de 20", chaque métal acquiert une puissance ou action tbermo-électrique telle que l'intensité du courant électrique que Ton obtient par l'élévation de température d'une soudure est égale à la différence des quantités qui représentent chacune de ces actions. Par exemple, pour le fer et le cuivre, en désignant par P cette action ou cette puissance, on a P fer — P cuivre=27,96 pour l'intensité du courant lorsqu'on élève la soudure fer cuivre à 20° ; de même pour le platine et le fer, P fer— P plaliue=56,07. En retranchant la première de la seconde on a P cuivre — P platine = 8,11 : or, l'eipérieoce donne 8,55, qui en diffère peu. Il est donc bien démontré que l'intensité d'un courant thermo-électrique est égale à la différence des actions thermo-électriques produites dans chaque métal par la même température. Alors, si on représente par a le pouvoir thermo-électrique du fer à 20°, on atfra pour les autres pouvoirs thermocleclriques les valeurs suivautes :

P fer = x.

P argent = x — 26,20.

p or = x — 26,70.

P zinc = x — 26,96.

P cuivre = x— 27,96.

P étain =.r- 31,24.

P platine = x - 36,00.

Dans cet arrangement ; chaque métal est positif par rapport à ceux qui le suivent , et négatif relativement à ceux qui précèdent.

On voit, d'après ce tableau, que les pouvoirs tbermo-élecii iques Ac l'argent, de l'or, du zinc et du cuivre, sont à peu près égaux : or, parmi les différentes propriétés calorifiques de ces métaux, la seule qui présente les mêmes rapports , c*eat la faculté rayonnante. Si celte conjecture se vérifiait, il faudrait admettre que dans le contact de deux métaux différents, le rayonnement de chaque surface est le même que dam l'air, et que la différence des pouvoirs rajpnnants détermine le sens de l'intensité du courant. En admettant cette hypothèse , on pourrait déterminer la valeur de x par k rapport connu des facultés rayonnantes : par exemple , d'après Leslie, le rapport do rayonnement du fer et de l'or est 15 : 12. On aurait alors la proportion

xix — 26,70:: 15: 12.

Les pouvoirs thermo-électriques des métaux seraient alors représentés par les nom bres suivants :

Fer 133,50

Argent 107,30.

Or 106,80.

Zinc 106,54.

Cuivre 105,54.

Élain 102,26.

Platine 97,50.

Ces nombres se rapportent à une conductibilité électrique déterminée et à une certaine température ; mais leur rapport est indépendant et de la température et de la conductibilité du circuit : car chacun d'eux varie proportionnellement à ces deux éléments, mais pour la température jusqu'à une certaine limite seulement.

M. Becquerel a reconnu que ces nombres sont aussi indépendants du plus ou moins de chaleur, et du refroidissement dans l'air de la partie des fils situés au dehors de la source de chaleur. Pour cela il fallait former un circuit de plusieurs fils alternatifs de fer et de cuivre n'ayant pas les mêmes dimensions en longueur et en grosseur, élever successivement la température de chaque soudure au même degré, toutes les autres étant à zéro , et voir quelles étaient les intensités des courants : l'expérience fit voir que les intensités étaient égales.

M. Becquerel a fait une vérification très-remarquable des nombres relatifs au pouvoir thermo-électrique des métaux. On sait que, quand la température est la même dans toutes les parties d'un circuit composé de fils de différents métaux, le courant est nul : il faut donc que la somme des nombres qui représentent l'intensité des courants, pris chacun avec leurs signes, soit égaie à zéro : or, c'est à quoi les nombre» trouvés satisfont parfaitement bien.

Prenons, par exemple, le circuit fer, platine, 'argent, cuivre, et affectons du signe -f- l'intensité du courant qui va à droite : en désignant par A, B, C, D, les courants développés aux quatre soudures , on aura

A (fer, platine) = 133,50— 97,50= 36,00 B (platine, argent) = 97,50 — 107,30 = — 9,80 C (argent, cuivre) = 107,30 - 106,54 = 1,76 B (cuivre, fer) = 103,54 - 133,50 = - 27,96

dont la somme est nulle.

1164. La chaleur peut aussi produire des courants dans des circuits non métalliques ; d'après Nobili , deux cylindres d'argile de 2 à 5 pouces de longueur et de 3 à 4 lignes de diamètre, en communication par une de leurs extrémités avec un multiplicateur, et dont les deux autres sont mises en contact après qu'une d'elle a été chauffée au rouge, produisent un courant qui va de la partie froide à la partie chaude.

1165. Piles thermo-électriques. Si on forme un circuit fermé avec un grand nombre de fils ou de tiges de deux métaux soudés alternativement bout à bout, et qu'on chauffe les soudures de rangs pairs ou impairs, les autres étant maintenues à une température constante moins élevée, on obtient des courants qui, pour la même différence de température, ont des intensités qui augmentent avec le nombre des éléments. Les premières piles thermo-électriques ont été construites par MM. Fourier et OErsted. La fig. 715 représente la disposition qu'ils ont employée : la pile est formée de barreaux de bismuth et d'antimoine ; les premiers portent à une de leurs extrémités un appendice que Ton peut plonger dans de la glace afin de maintenir la soudure correspondante à une température peu différente de 0°; les autres soudures sont chauffées directement par des lampes. Dans une pile à 6 éléments, en chauffant successivement 1, 2, 3, 4... 6 soudures, ils ont obtenu des déviations de9°; 13°, 75; 18°,5 ; 22° ; 25°,66; et 28°,66.

1166. On peut disposer les piles d'une manière beaucoup plus commode, fondée sur la propriété que possèdent les courants thermo-électriques de ne pas passer à travers l'eau ordinaire : on se sert d'éléments ayant la forme de fer à cheval et on les soude latéralement, de manière que toutes les soudures de rangs pairs soient d'un côté, et toutes les soudures de rangs impairs de l'autre; alors on peut plonger toutes les premières dans un seul vase renfermant de la glace ou un mélange frigorifique, et toutes les autres dans un seul vase renfermant de l'eau ou de l'huile chaude. Cette disposition est très-facile à exécuter avec des fils de fer et de cuivre. J'ai reconnu que, dans une pile de fer et cuivre de 100 éléments, l'intensité du courant était proportionnelle aux nombres d'éléments, maintenus à des températures différentes quand le circuit restait toujours le même; mais quand le circuit ne renferme que les éléments dont on fait varier la température, l'intensité du courant augmente dans un plus petit rapport que le nombre des éléments. v

1167. Lorsque les piles sont destinées à fonctionner sous l'influence du calorique rayonnant, on les construit avec les métaux dont la puissance thermo-électrique diffère le plus, avec des barreaux de bismuth et d'antimoine. On les soude de manière à leur donuer la forme d'un zig-zag très-serré, et on isole les barreaux les uns des autres avec du papier. C'est ainsi que sont construites les piles des appareils de M. Melloni. Cette disposition présente de très-grandes difficultés dans l'exécution, A cause des petites dimensions des barreaux et de leur fragilité. Leur effet n'augmente pas à beaucoup près proportionnellement au nombre des éléments, à cause de l'accroissement de longueur du circuit. Nobili a imaginé récemment de disposer les éléments en rayons : l'effet est plus prompt, l'étendue de l'orifice d'accès des rayons de chaleur est beaucoup plus petite, et la pile se refroidit plus rapidement.

1 168. Mesure des températures par les courants thcrtno-électriques. Les circuits thermo-électriques peuvent être employés pour mesurer les hautes températures : il suffit pour cela de prendre deux fils métalliques d'un petit diamètre, formés de deux métaux peu différents relativement à leurs propriétés thermo-électriques, tels que le platine et le palladium , ou de platine inégalement purifié, tels que ceux qu'on désigne sous le nom de platine mou et de platine dur, tordus par un de leurs bouts et dont les autres communiquent avec les extrémités d'un rhéomètre multiplicateur. On maintient ces deux dernières jonctions à une température couslante : tandis

TRAITA Dt MTSIQrE. T. II. 12

que la première est plongée dans la source dont on veut mesurer la température. L'aiguillé du rhéomètre est déviée d'autant plus que la température est plus élevée , mais suivant des lois encore inconnues.

1169. On peut se servir de la ménle disposition pour déterminer la température dans la mer ou dans la terre à une grande profondeur; mais il faut alors employer des métaux ayant une grande puissance thermo -électrique, tels que le fer et le cuivre , et , pour soustraire le circuit à l'influence des courants qui pourraient résulter du contact des fils avec les corps environnants, les deux fils doivent être étames sur toute leur longueur, recouverts de soie et goudronnés. On ne petit pas cependant « servir de ces appareils pour observer la température à une très-grande distance, à cause de la résistance que la grande longueur des fils oppose au mouvement de l'électricité; au delà de 400 pieds, pour des fils de 1 millimètre de diamètre , une variation de température de 10» à 1&° est peu sensible au rhéomèlre.

1170. MM. Becquerel et Breschet ont employé la même disposition pour mesurer la température des différents tissus «les animaux: ils se sont servis d'aiguilles semblables è celles employées dans l'acuponcture, qui peuvent traverser la plupart de» organes sans altérer leurs fonctions; elles étaient formées de deux aiguilles trèsminces , l'une d'acier, l'autre de cuivre, soudées par une de leurs extrémités , vermej dans toute leur étendue, et séparées dans le reste de leur longueur par une membrane très-mince, ou sondées bout à bout quand l'aiguille devait traverser le corps de part en part ; les jonctions extérieures étaient maintenues à une température constante an moyen d'un appareil de M. Sorel. On ne pouvait pas employer de la glace attendu que , la différence de température étant trop grande , la déviation de l'aiguille étart trop considérable.

1171. Les piles thermo-électriques peuvent être employées pour reconnaître ta variations de température produites dans un conducteur traversé par un courant. Il suffit d'appliquer une des soudures contre le conducteur, les autres étant à la température ordinaire ; ou, de chaque côté du fil, deux soudures séparées par une autre intermédiaire. C'est ainsi que M. teltier a reconnu l'uniformité de température d'un fil homogèue d'un diamètre constant traversé par un courant hydro-électrique, et les variations de température qui se produisent au contact de deux métaux qui font partie d'un circuit fermé, suivant le sens du courant et la nature des métaux (1113, 1119).

1172. Jetions chimiques produites par les courants thertno- électriques. Comme la tension des courants thermo-électriques est très-faible, il faut employer des piles à un grand nombre d'éléments pour que le courant puisse passer même ï travers les liquides les plus conducteurs. M. Botto, de Turin, avec une pile de 120 éléments formés de fils de platine et de fer de 1 pouce de longueur et de 1/4 de millimètre de diamètre, en chauffant avec une lampe à esprit de vin les soudures paire* ou impaires, est parvenu à décomposer de l'eau acidulée : la décomposition était plus énergique quand on faisait plonger des fils de cuivre dans l'eau. M. Becquerel est parvenu à décomposer des sels par un seul élément, platine et cuivre, en fixant aui extrémités libres des fils de cuivre, de zinc, d'étain, d'argent et de plomb, qu'il plougeait chacun dans une des branches d'un tube recourbé en U et rempli d'une dissolution saline, ayant pour base l'oxyde du même métal que les fils immergés ; cette dernière condition étant indispensable pour que la décomposition ait lieu, il semblerait que les métaux facilement réductibles sont plus disposés à se précipiter sur le» lames de même métal que sur d'autres métaux, en vertu de la force d'aggrégalion. I n circuit plaUne et fer ne produit point de décomposition; on n'en connaît point la cause.

$ X. Courants produits par V électricité développée dans le frottement.

1173. L'électricité développée par le frottement peut produire des courants jouissant de toutes les propriétés des couraots provenant des autres sources électriques. Nous avons rapporté précédemment une expérience de M. Faraday (957), et une autre de Wollaston ( 961 ), qui prouvent que les courants provenant des machines électriques produisent des actions chimiques. M. Arago avait reconnu que, quand un fil de cuivre est tourné en hélice, dont uue des extrémités communique avec le sol, el dont l'autre, terminée en pointe, soutire l'électricité d'un conducteur, le courant aimante une aiguille placée dans l'intérieur de l'hélice. Mais M. Collation est le premier qui soit parvenu à faire dévier une aiguille aimantée par le courant provenant d'une machine ou d'une batterie électrique.

Le multiplicateur pour les courants provenant de sources développant de l'électricité à haute tension doit être formé d'un fil de cuivre doublement recouvert de soie et verni à la gomme laque, afin d'éviter le passage direct de l'électricité dans les parties voisines des circonvolutions, et il doit faire un grand nombre de tours ; celui dont M. Colladon s'est servi avait 500 tours.

En mettant une des extrémités du fil en contact avec l'armure extérieure d'une batterie chargée, et en approchant l'autre, qui était terminée en pointe, d'un conduc* , teur communiquant avec l'aulre armure. M. Colladon obtint une déviation qui était sensiblement constante pendant un certain temps, qui croissait lorsqu'on approchait la pointe du conducteur, et qui changeait de sens lorsqu'on alternait les extrémités du fil du multiplicateur. En mettant une des extrémités du fil en contact avec un des frottoirs d'une machine électrique, et en approchant l'autre du conducteur, on obtient de même des déviations qui croissent à mesure que la dislance de la pointe au conducteur devient plus petite, et que la vitesse de rotation de la machine augmente. Enfin, si on met les fils en communication avec les conducteurs positifs et négatifs d'une machine de Nairne, on obtient aussi une déviation permanente pour uue vitesse constante. Avec une machine ordinaire, eu mettant un seul coussin en contact avec une des extrémités du fil et l'autre en contact avec le conducteur, l'aiguille du multiplicateur est agitée dans tous les sens par une tension électrique positive. Cet effet provient probablement de ce que les coussins ne communiquent entre eux que par des conducteurs imparfaits.

1174. M. Colladon a employé le multiplicateur dont il s'était servi dans ces expériences pour reconnaître l'électricité de l'atmosphère. Une extrémité du fil fut mise en communication avec la base d'un paratonnerre isole, l'autre avec une lige qui plongeait dans un puits : dans les temps d'orage l'aiguille est dans un mouvement continuel, chaque éclair est immédiatement suivi, quelquefois même précédé, d'un changement subit dans le sens de la déviation, ou seulement d'un accroissement de déviation. Depuis, M. Pellier a repris ces dernières expériences, et a obtenu les résultats suivants. Pendant un temps d'orage un courant posilif a constamment traversé le fil de bas en haut : ainsi, l'atmosphère était négative; l'aiguille a éprouvé de grandes variationscomprises entre0° el50°,el qui paraissaient coïncider avec le passage des nuages ; quand la pluie survint, elles devinrent moins considérables, et l'aiguille se maintint entre 20° el 30°; quelques renversements eurent lieu. Comme le multiplicateur communiquait avec l'atmosphère, non pas par la tige du paratonnerre, mais par un Al de cuivre qui s'élevait au -dessus du toit, M. Pellier pense que ces dernières

'déviaiious provenaient d'une action voltaïque dont les gouttières et les tuyaux

TKAITfc ÉLK.MKNTAIRK DK MnSIQl fc.

formaient l'élément positif, et le fil de cuivre I élément négatif, communiquant entre ' eux par l'eau qui mouillait la maison et le sol.

M. Colladon a constaté que, dans les temps de pluie, la quantité d'électricité sontirée dans l'atmosphère par un arbre est très-sensiblement égale à celle qui est soutirée par une tige métallique de même hauteur et terminée par une pointe aiguë.

1175. aimantation parles décharges électriques. Lorsqu'on fait passer à travers un fil droit la décharge d'une batterie électrique, de petites aiguilles d'acier placées perpendiculairement à la direction du fil sont aimantées ; on obtient un plut grand effet quand le fil est tourné en spirale autour d'un tube de verre renfermant l'aiguille. On avait pensé d'abord que l'aimantation par des décharges électriques i travers un fil droit ou tourné en spirale avait lieu dans le même sens que par les courants voltaïques; mais M. Savary, qui a fait une étude spéciale de l'aimantation par des décharges électriques, a découvert des phénomènes fort remarquables. Lorsqu'on fait passer une décharge électrique à travers un fil droit au-dessous duquel se trouvent placées des aiguilles égales, transversalement et sur un plan incliné, de manière que la distance des aiguilles au fil soit croissante, les aiguilles ne sont pas toujours toutes aimantées dans le même sens; l'existence et le nombre des changements de signe dans l'aimantation, ainsi que la distance à laquelle se trouve l'aiguille qui possède le maximum d'aimantation, quand toutes sont aimantées dans le même sens, dépendent du diamètre du fil, de sa longueur, de l'intensité des décharges et de la trempe des aiguilles. L'aimantation dans les hélices, toujours par les décharges de batteries, varie en intensité et en direction avec l'intensité des décharges, le diamètre et le pas de l'hélice, avec sa longueur, quand elle n'est pas très-grande par rapport à celle de l'aiguille, et enfin avec la nature et l'épaisseur des substances qui enveloppent les aiguilles. L'aimantation par les courants voltaïques présente des phénomènes analogues, mais seulement quand la conductibilité de la pile est très-faible. Ainsi, par exemple, une pile de 20 éléments a produit des aimantations opposées quand elle était montée avec un liquide très-bon conducteur ou faiblement conducteur. D'après des recherches plus récentes de M. Llambias, il paraîtrait que des décharges électriques égales et successives n'agissent pas toujours de la même manière sur une mêm< aiguille, qu'elles sont tantôt dans un sens, tantôt dans un autre. Les lois et les causes de ces phénomènes singuliers sont complètement inconnues.

§ XL Électricité développée dans les actions chimiques.

1176. Électricité dégagée par la combustion. Si on place à quelques centimètres au-dessous du plateau supérieur d'un condensateur un cylindre de charbon {fig. 715 A ) communiquant avec le sol, en allumant le charbon à sa partie supérieure, la colonne d'acide carbonique qui s'élève transmet au plateau de l'électricité positive ; si on place le charbon sur le plateau supérieur (fig. 715 B ), par sa combustion le plateau se charge d'électricité négative : ainsi, dans la combustion du charbon, l'acide carbonique se charge d'électricité positive et le charbon d'électricité négative. Le même effet se produit dans la combustion de l'hydrogène : en faisant dégager ce gai à l'ei* trémité d'un tube métallique isolé et communiquant avec un des plateaux du condensateur, ce dernier se charge d'électricité négative ( M. Pouillet).

1177. Électricité dégagée dans la décomposition des corps dont un des éléments est volatil. Si on soude au plateau supérieur d'un condensateur, et dans le même plan, une lame de cuivre destinée à supporter à son extrémité un petit creuset de platine, en versant dans le creuset incandescent de l'eau distillée, le condensateur n indique rien; le* acides sulfuiïques, nitriques et acétiques se comportent de U

même manière. Avec des dissolutions de chaux, de strontiane ou d'une autre base fixe, le creuset prend l'électricité positive; avec des dissolutions de gaz, d'acides et de la plupart des sels, le creuset prend l'électricité négative. Quand le creuset renferme des sels décomposâmes dont un des éléments est fixe, les bases prennent l'électricité positive et les acides l'électricité négative. Lorsqu'on emploie un creuset de fer, et qu'on y verse quelques gouttes d'eau distillée, le creuset se charge d'électricité négative : dans ce cas, l'effet de l'évaporation est nul ; mais le métal, en s'oxydant, se charge d'électricité négative.

En général, quand on projette dans un creuset incandescent un liquide volatil capable d'attaquer le métal du creuset, ce dernier se charge toujours d'électricité négative.

Si, après avoir placé sur le plateau du condensateur une capsule de platine remplie d'acide sulfurique, on y plonge une lame de zinc, le condensateur indique que l'acide se charge d'électricité positive. En employant de l'acide étendu, l'action chimique est beaucoup plus grande, et cependant le condensateur ne se charge pas : M. de Larive explique cette différence par la grande conductibilité de l'acide étendu , qui permet aux deux électricités développées de se recombiner immédiatement.

En employant des capsules de différents métaux remplies de différents liquides, et y plongeant des lames métalliques de différente nature, M. Becquerel a obtenu les résultats suivants :

Avec une capsule de platine renfermant de l'acide sulfurique concentré ou étendu, ou une dissolution de potasse, des lames d'or, d'argent, de cuivre, de fer, de plomb et de zinc, ont toujours donné à la capsule 1 électricité positive.

Avec une capsule de cuivre renfermant de l'acide sulfurique concentré, des lames d'or, d'argent, de platine, de fer, de plomb et de zinc ont. donné à la capsule les électricités — , — , —, 0, 0, — . En employant de l'acide sulfurique étendu, avec les mêmes métaux , la capsule a pris les étals électriques suivants : — , — , — , •+-, — Enfin , avec une dissolution de potasse, il n'y a eu de différence que pour le plomb, qui n'a pas produit d'électricité appréciable.

Si on admet que l'électricité ne se dégage que dans l'action chimique, tous les effets produits en employant des capsules de plaline proviennent de l'action des lames métalliques plongées dans les liquides, et, quand on emploie des capsules de cuivre, de la différence des effets produits sur les métaux ; mais , si on admet qu'il y ait de l'électricité développée dans le contact sans action chimique, tous les effets obtenus résultent de la différence des actions du liquide sur les deux métaux.

Dans les phénomènes où un seul corps reste en communication avec l'électroscope, il ne peut y avoir aucune incertitude sur la nature de l'électricité dont les deux corps se sont chargés dans l'action chimique qui a accompagné la séparation ; mais il n'en est pas de même quand on veut déterminer les électricités dont se chargent les corps par leur action réciproque lorsqu'ils font partie d'un circuit électrique : car, de quelque manière que l'on s'y prenne, il y aura, de chaque côté, des corps qui agissent les uns sur les autres, d'autres qui seront de nature différente; il y aura toujours au moins trois contacts entre des corps de nature différente, et par conséquent incertitude complète sur la participation de chacun à l'effet observé. Les physiciens qui ont adopté l'opinion que les effets vollaKques ne résultent que des actions chimiques n'ont alors à considérer que Içs contacts qui sont accompagnés d'action chimique , et 1 incertitude cesse , du moins dans beaucoup de cas. Nous nous coutenterons de décrire quelques expériences de M. Becquerel pour faire comprendre le mode d'expériences qu'il a employé, et nous donnerons les conséquences auxquelles îl a été conduit.

1178. Pour observer les actions des dissolutions salines les unes sur les autres.

M. Bfcqtierel emploie quatre capsules,^/, B, C, D {fig. 716), la première et la dernière en platine , la seconde et la troisième en porcelaine. Supposons que 1rs capsules extrêmes et la deuxième renferment de l'acide nitrique, la troisième une dissolution alcaline; que la première et la deuxième, ainsi que la troisième et la quatrième, communiquent par des tubes recourbés pleins d'eau, et la deuxième et la troisième par une mèche d'amiante: si on met les capsules A et D en communication avec les extrémités d'un multiplicateur par des (ils de platine, il se produit un courant dans le sens DA à travers les liquides. Dans celle expérience, la partie du circuit qui n'est pas symétrique est ainsi composée: eau, acide, alcali, eau. M. Becquerel admet que, les actions de l'eau sur l'acide et sur l'alcali étant plus faibles qot l'action de l'acide sur l'alcali, on doit considérer cette dernière action comme remportant sur les autres , et par conséquent le courant comme résultant de l'action efeinique de ces deux substances, dans laquelle l'acide prend à l'alcali l'électricité positive. Ces déductions sont bien peu rigoureuses.

Si on prend deux capsules de porcelaine A et B {fig. 717), remplies Tune d'acide, l'autre d'une dissolution alcaline, et réunies par une mèche d'amiante, en y plongeant les extrémités de platine du fil du multiplicateur, on trouve, comme précédemment , que le courant indique que l'acide prend à la dissolution alcaline l'électricité positive; mais dans celte conclusion on suppose qu'il n'y a point d'électricité développée par le contact du platine et de chacune des dissolutions.

M. Becquerel emploie encore une autre méthode : il Axe à une des extrémités du multiplicateur une cuiller en platine, qu'il remplit d'une des dissolutions; il plonge une tige en platine fixée à l'autre exlrémité dans l'autre liquide, et ensuite dans celui de la cuiller.

Ces expériences ont conduit M. Becquerel à admettre que les acides étaient positif» par rapport aux bases et à l'eau, que l'eau était positive par rapport aux bases salines, et que, dans les combinaisons et les décompositions des corps, les mêmes éléments se chargeaient d'électricités contraires.

1179. Quantité d'électricité dégagée dans les actions chimiques. D'après M. Faraday, un grain d'eau acidulée exige pour sa décomposition un courant électrique continu pendant 5' 45", suffisant pour maintenir à la chaleur rouge, dans l'air, pendant le même temps, un fil de platine de 1/104 de pouce de diamètre; el pour opérer celle décomposition il faudrait employer une pile à plaques de line aoul gamé, dans laquelle la quantité de zinc dissoute par chaque élément serait égale à 5,86 grains. Quelle, immense quantité d'électricité développée par la dissolution d'une si petite quantité de zinc, quand on considère l'énormilé de la vitesse! M. tic Larive eslime que la quantité d'électricité développée par la dissolution d'un grammr de zinc dépasse celle qui se dégage dans les plus violeuts coups de foudre.

1 180. Influence du contact de deux métaux sur faction chimique exercé? par T un d'eux sur un liquide. Lorsque deux corps métalliques sont en contact, « t plongés dans un liquide, les effets chimiques qu'ils éprouvent sont bien différents <k ceux que chaque métal éprouverait s'ils étaient isolés, parce qu'alors les deux mêla m et le liquide forment une véritable pile: l'un des métaux est attaqué par les élément acides résultant de la décomposition du liquide, et sur l'autre viennent se déposa les bases des sels et l'hydrogène. Davy avait imaginé de préserver le doublage m cuivre des vaisseaux avec de petites quantités de zinc, de fer ou de fonte , mises t u contact avt-c le cuivre : le métal est en effet préservé; mais il se dépose sur le euhre du carbonate de chaux , des sels de magnésie ; les plantes et certains animaux s i attachent, et celle croûte extérieure ralentit la marche du navire.

1181. Effet produit dans les actions capillaires. Une cuiller de platine remplie d'acide nitrique concentré eat fixée à l'extrémité du fil d'un multiplicateur; à l'autre extrémité se trouve un Al de platine supportant un morceau d'épongé de platine. Eu plongeant l'éponge dans l'acide il se produit un courant qui Ta de l'éponge au liquide,

- comme si l'éponge avait pris au liquide l'électricité négative; mais bientôt un courant en sens contraire se développe, continue quelque temps, diminue et disparait. Avec de l'acide nitrique étendue de la moitié de son poids d'eau, on observe que le premier courant, après avoir duré quelques instants, s'affaiblit et disparait. En employant de l'acide hydro-chlorique concentré , les effets sont inverses de ceux que présente l'acide nitrique concentré. Lorsqu'on retire l'éponge de l'acide nitrique concentré, et qu'après l'avoir chauffée légèrement on la plonge de nouveau dans l'acide, le courant va de l'acide à l'éponge , et persévère dans cette direction jusqu'à ce que l'égalité de température soit établie. Ce dernier effet, qui est bien le résultat de la différence de température, explique le courant secondaire dans la première expérience; mais le courant primitif, et les circonstances particulières que présentent l'acide nitrique étendu et l'acide hydro-chlorique, sont sans explication (M. Becquerel).

S XII. Conductibilité.

1182. Vitesse des courants. En établissant la communication entre les deux pâles d'une pile au moyeu d'un fil de cuivre de 700 pieds de long, et plaçant une aiguille aimantée en un point quelconque du fil, on n'a pu observer aucun intervalle de temps appréciable entre l'instant de la fermeture du circuit et l'ébranlement de l'aiguille : ainsi, l'électricité se meut avec une grande vitesse dans les corps conducteurs : on ne sait pas si celte vitesse varie avec la nalure des corps , et, pour chacun d'eux , avec la nature de la source éleclrique.

1 183. Égalité d'action dam les points du circuit. Lorsqu'un courant électrique est établi, le courant a la même intensité dans tous les points du circuit, qu'il soit formé avec un seul fil métallique d'un même diamètre ou de diamètre variable, ou avec des fils de différents métaux , ou avec des corps solides et liquides de forme et de nature quelconque. 11 en est alors de l'électricité comme de l'écoulement d*un fluide par un canal de forme quelconque, par chaque seclioo il passe à chaque instant la même quantité de fluide.

1184. Égalité d'action dans les points de la section d'un conducteur. Dans un circuit quelconque, l'électricité ne se porte point à la surface des conducteurs comme l'électricité en repos; le courant se propage uniformément à travers les conducteurs. C'est ce qui résulte des expériences que nous allons rapporter. Un fil métallique d'une certaine lougueur communiquant avec les extrémités d'une pile agit de la même manière sur une aiguille aimantée qu'un nombre quelconque de fils de même longueur dont la somme des sections est égale à la sienne. Si on prend une plaque de cuivre mince, par exemple de Q m ,\* de longueur et de 0 m ,06 de largeur, dont les extrémités communiquent avec une pile , et si on applique sur cette plaque , en deux points dirigés suivant sa longueur, les deux extrémités d'un rhéomèlre multiplicateur très-sensible, on obtient toujours la même déviation, quelle que soit la position des points de contact. Ainsi, la plaque peut être considérée comme parcourue par des courants élémentaires parallèles et égaux. C'est sur ce fait que nous avons établi la construction des rbéomèlres , dans lesquels les intensités des courants sont proportionnelles aux tangentes des déviations ( p. 140).

1185. Influence de la longueur et de la srction d'un fil con lucteur sur V intensité du courant qu'il transmet. L'influenc*: de la section et de la longueur d'un

TRAITÉ ÉLÉMENTAIRE DE PHÏS1QLE.

fil conducteur ont d'abord été déterminée* par II. Davy. Voici la méthode qu'il a employée. Concevons une pile de Wollaslon formée d'un grand nombre d'élément* plongée dans de Peau faiblement acidulée , afin qu'elle conserve longtemps son énergie; supposons que deux fils communiquant avec les pôles plongent dans un vase pour décomposer de l'eau acidulée : si en même temps on fait communiquer les pôles par un fil de métal , une partie du courant (tassera par ce fil , une moindre partie passera à travers l'eau, et la décomposition de ce liquide se fera avec moins d'intensité. On conçoit, alors qu'on peut faire varier la longueur et le diamètre du fil eonducteur de manière que tout phénomène chimique cesse : la pile est alors déchargée, du moins sous le rapport des effets chimiques. Si on suppose les quantités d'électricité produites par les piles proportionnelles aux nombres des éléments , et en comparant les longueurs et les sections des fils de même nature qui déchargent des piles renfermant des nombres différents d'éléments , Davy est parvenu à établir ces deux lois générales : la conductibilité est en raison inverse de la longueur du fil, et proportionne/le à sa section. Et, en comparant les nombres de couples que déchargent des fils de même longueur, de même diamètre et de différente nature, le même physicien a obtenu les conductibilités relatives de ces corps , que nous donnerons plus loin.

1186. Plus tard, M. Becquerel est parvenu aux mêmes résultats par un moyen plus exact. Concevons deux fils de même nature, de même longueur et de même diamètre, enroulés en sens contraire sur le cadre d'un multiplicateur ; les quatre extrémités des fils plongent dans quatre capsules pleines de mercure , que nous désignerons par n et p, tin' et p'. Supposons maintenant qu'un des pôles d'une pile quelconque soit mis en communication par des fils identiques avec les capsules n el ri, et que l'autre pôle communique de la même manière avec les capsules p et p •• les courants qui parcourront le multiplicateur seront égaux et l'action sur l'aiguille sera nulle, Mais si on fait communiquer les capsules n et ri> ainsi que les capsules p el />', par des fils conducteurs non identiques, l'aiguille du multiplicateur ne sera immobile qu'autant que ces deux fils auront la même faculté conductrice. 0a trouve ainsi qu'un fil de cuivre conduit autant que deux fils de même diamètre d'une longueur double, ou que trois fils de même diamètre d'une longueur triple; d'où résultent les deux lois trouvées par Davy. En prenant des fils de même diamètre, de différente nature , et faisant varier leur longueur jusqu'à ce que l'aiguille reste stationnai™, la conductibilité des substances dont les fils sont formés est évidemment en raison inverse des longueurs de ces fils.

1187. Plusieurs physiciens, en employant des sources électriques différentes , et en faisant varier la longueur des fils, avaient trouvé que les intensités des courants suivaient des lois différentes et qui dépendaient de la nature de la source : ainsi , l in fluence d'un accroissement de longueur du fil pour une source thermo-électrique était beaucoup plus grande que pour une pile hydro-électrique, et d'autant plus que la pile renfermait un plus grand nombre d'éléments; et on regardait par conséquent les lois de la conductibilité comme variables avec la nature des sources. Mais des expériences précises de M. Pouillet ont fait voir qu'il n'en est pas ainsi. M. Pouilleta constaté que, pour une même pile , et un même fil , dont on fait seulement varier U longueur, l'intensité magnétique du courant est en raison inverse de la longueur du fil, augmentée d'une quantité constante, qui représente la résistance de la pile estimée en longueur du fil , et qui par conséquent varie avec la section et la nature du fil. U résulte de cette loi 1° que la somme des actions magnétiques du circuit est constante, puisque la longueur du circuit compense toujours la variation d'intensité; 2° que l'influence de l'accroissement de longueur du fil sur l'intensité du courant est

d'autant plus petite que la conductibilité de la pile est plus petite. Ainsi elle sera très-grande pour les sources thermo -électriques , et très-faible pour les piles hydroélectrique», et d'autant plus qu'elles contiendront un plus grand nombre d'éléments.

Les lois découvertes par M. Pouillet s'accordent très-bien avec celle de Davy, car toutes les parties du circuit suivent bien la loi de Davy; mais pour les constater il fallait ou faire intervenir l'influence de la totalité du circuit, si on faisait varier l'intensité du courant, ou rendre le courant constant par la méthode de M. Becquerel, et ne considérer alors que les parties variables du circuit.

1188. Rapport de conductibilité des métaux. Le tableau suivant renferme les résultats obtenus par différents physiciens.