ROTATION DBS AIMANTS PRODUITE PAR LES COURANTS

rantce. On rend le mouvement de rotation plus rapide en remplaçant le oondocteur par un tube de cuivre : la masse du conducteur étant •lors beaucoup diminuée, celle du conlre-poids l'est également. Pùor concevoir la cause de ce mouvement, il faut remarquer que le eonducteur ne doit point être considéré comme conduisant Vélectridté par une droite sans épaisseur, mais comme renfermant autant de courants qu'U contient de files de molécules parallèles à son axe. Ainsi, cette expérience rentre exactement dans la précédoite.

1093. Rotation du mercure produite par un aimant. Si on floogedans un bain de mercure, perpendiculairement à sa surface, deux fils de cuivre communiquant avec les pôles d'une pile très-puisnnle, et si on approche le pôle d'un aimant, soit au-dessus, soit n-dessous d'un desiils, le mercure tourne autour d'eux conmie axes, nivant les circonstances ordinaires des rotations électro-magnétifaes, et avec une vitesse qui augmente considérablement , lorsqu'on Ûtagir simultanément les pôles opposés de deux aimants, l'un an-dessnSy l'autre au-dessous de la surface. Quand le pôle de l'aimant est placé au-dessus de la surface du mercure, entre les deux ûis, le mouvement circulaire cesse, et il s'établit dans le liquide deux courants opposés, l'un à droite, l'autre à gauche de l'aimant. Cette expérience peut être faite d'une autre manière qui présente des phénomènes plus singuliers.

On prend deux fils de cuivre (fig. 685) dont les extrémités soient planes et polies, et, après les avoir recouverts d'une matière isolante dans toute leur longueur, on les fait passer à travers deux ouvertures pratiquées dans le fond d'un vase de verre, de manière que leurs extrémités s'élèvent à la même hauteur; on remplit alors le vase de mercure de manière à couvrir les extrémités des tiges, et on les met par leurs parties inférieures en contact avec les pôles d*une pile. Aussitôt que le circuit est fermé, le mercure s'élève au-dessns des extrémités des tiges, d'où s'échappent des ondes dans toutes les directions. En approchant le pôle d'un aimant, le sommet du cône s'abaisse; à une plus petite distance la surface du mercure devient plane , et le mouvement de rotation du métal commence à s'effectuer} à une distance plus petite encore le mercure est déprimé. L'étain en fusion se comporte de la même manière.

Ces mouvements rentrent évidemment dans la classe des mouvements de rotation des courants finis produits par les courants circulaires. On peut les expliquer de la même manière} ou bien encon-

%ié ÉLECTRICITÉ DTNAlOQini*

sidérant que raction exercée par le pôle d*un aimant sur un élément de courant est perpendiculaire au plan qui passe par l'élément de courant et le pôle.

1004. Rotation dtun aimant autour de ion axê. La flg. 68S A représente la disposition de l'appareil. AB est un aimant lesté par un appendice en plaline BC , et garni à sa partie supérieure d'im godet plein de mercure ; Taimant est placé dans un vase M rempli de mercure , qui renferme à la hauteur du niveau du mercure im anneau métallique d'un diamètre peu différent de celui du vase, et qui communique avec un dos pôles d'une pile^ l'autre est mis en communication avec la capsule qui termine l'aimant. Aussitôt que le circuit est fermé , l'aimant tourne rapidement sur lui-même, dans le sens déterminé par Taction des courants qui s'établissent i la surface du mercure , sur le pôle voisin. Dans la disposition de l'appareil , il semble que les courants forment des circuits fermés fixes, que, par conséquent, la résultante totale doit passer parle pdie de l'aimant, et que pur suite la rotation est impossible -y mais il font remarquer que la partie du circuit qui passe à travers l'aimant est sans action sur lui : car les actions réciproques qui s'exercent entre les molécules d'un même corps ne peuvent lui imprimer aucun mouvement. Ainsi, le circuit est réellement terminé aux points où il entre et où il sort de l'aimant : par conséquent, la résultante totale est nécessairement en dehors de l'aimant. L'aimant tourne, parce qu'il est toujours disposé de la même manière par rapport anx courants qui agissent sur lui} et le sens du mouvement peut être déterminé ou par l'action des courants extérieurs qui rayonnent dans le mercure (fig. 6S4), ou en considérant l'action de la partie du courant qui passe à travers Taimant : car, si cette partie traversait l'aimant sans être liée avec lui, son action devrait être égale et opposée à celle du reste du circuit, puisque l'action totale du circuit fermé doit être nulle : ainsi la rotation sera opposée à celle qu'on déduirait do l'action des courants qui traversent l'aimant.

Dans le cas dont il s'agit , il est très-facile de calculer lo moment de rot» tion : en effet, nous avons tu précédemment que, quand un courant L, L (%. 685) était sullicité par un pôle d'un aimant, le moment de rotatif était FG ( cos d, — cos d ) ; le moment relatif à Fautre pôle serait de môme F< (cos &\ — cos ê'^); et , comme les actions des deux pôles sont contraires, 1

moment total de rotation du courant autour de la ligne dos pôles sera

PC (cosdt — cosdj — cos ô'« -h cos d'i) : le moment de rotation est dune indépendant de la forme et de la grandeor di conrtnt Li Li , et ne dépend que de la position de ses aitrémités.

ROTATION DES AIMANTS PRODVm PAR LES COURANTS. 91 S

'R est bdie de toîr, d*aprèi cela , que Taction serait nnlle si le circuit était kmé (fig. 686) : car alors les points L, et Lt coïncideraient, et on aurait li = 6, et 6'| = d't « <^ ^ui réduirait à zéro le moment de rotation.

lien serait de même si le courant aboutirait ù Taxe de Taimant (fig. 687 ) :

cir alors on aurait di=0, 6'i=0, 04 = ^, ô\=zr, ce qui domicrait

eaij, = i , cosd', = 1, cos^a = — 1, et cosd', = — 1, et par conséquent

ifrepear le moment de rotation.

lus, li le courant traversait Taimant dans des points situés hors de Taxe ,

la partie du courant qui se trouverait dans Tainuint ne pourrait exercer aucune

acUoB jor lui , et le reste du circuit tendrait à faire tourner Taimant. Si Je point L| était !K>u1 sur le prolongement de Taxe , on aurait d,=: 0,ù\

=0: par conséquent, le moment .se réduirait &

FC(cosdi — cosd'i).

Tint que le point L, (fig. 685) est au-dessus du plan horiiontal passant pv le point A , le moment ne renferme que la différence des cosinus, et il delint très-petit , quand le point La est trè^-voisin de l'axe.

Qaaod le point La est dans le plan liorixontol mené par le point A , cos df = 0, <t le moment se réduit à — FC cosS'i.

Quand le poiut L « tombe entre ce plan horizontal et celui qui passe par 1c pQÎBlB, cos 4, devient négatif, et le moment se réduit h

— FC (cosôa 4- cosô'a).

Heit bcile de voir que quand le point L|, restant & la mdme hauteur, se nppndiera de Taimant, le moment augmentera, et qu'en supposant qu'il Rile & la même distance et qu'il s'abaisse , le moment atteindra son maximum fBiid il sera au milieu de Taimant , et que les valeurs du moment restent les nêniei quand L^ est à égale dislance du milieu , au-dessus ou au-dessous. Onand le point L, est au milieu de l'aimant , la valeur du moment devient «-2FC cosd\ » dont la valeur absolue est d*autant plus grande que le point L, Mtphs voisin de Vaxe.

Il résulte évidemment de la valeur du moment , que le sens de la rotation reste le même quelle que soit la position du point L, , et qu'elle devient trèspetite quand il est au-dessous de l'aimant cl qu'il est très-voisin de Taxe.

Si on voulait terminer le courant à Taxe de rainiant, et à une distance de son txe plus grande que son rayon , il faudrait employer la disposition fig. 688, dus laquelle L, représente une rigole annulaire pleine de mercure et fi^iée à ramant : la partie efficace du courant serait évidemment terminée aux points L| et L,. Avec deux rigoles on limiterait le courant ù des hauteurs et des distances quelconques de Toimant (Ampébk).

i09tt. Rotation d^mnmfnant autour <fim conducteur parallèle à ton axe. On emploie la même disposition que précédemment ; seulement on fait arriver le courant dans le mercure par une tige centrale MN (flg. 689) : aussitôt que le circuit est fermé, Tuimant toame autour du conducteur MN. Pour expliquer ces iiiouvemont»,

ÎI6 ÉLBCTRICITÉ DYNAMIQUE.

considérons les courants qai rayonnent à la saifaoe do mercure (fig. 090) 9 et oampons-noQS d*abord des deux courants tangents PA et PA'. Le courant PA' attire la partie de chacun des courants de Taimant qui tourne sa convexité vers ce courant, puisque le mouvement de rélectricité y a lieu dans le même sens, et 0 repousce les parties des autres éléments de courants , mais avec une moindre intensité, parce qu'ils en sont plus éloignés; au contraire, le courant PA repousse les éléments des courants de l'aimant les plus voisins, et attire les autres. Or, l'action attractive du premier courant est dirigée suivant Om', et l'action répulsive du second est dirigée suivant Om .* par conséquent la résultante totale de ces deux forces sera dirigée suivant 1T, perpendiculaire à OP, et tendra à Caire mouvoir l'aimant dans le sens OT'. Si on prend deux autres courants PB et PB^ symétriquement placés par rapport an couraot passant par le centre de l'aimant, les mêmes raisonnements feront voir que la résultante de leur action sera également dirigée suivant OT'. Quant aux courants qui traversent l'aimant, on peut ks partager chacun en trois parties : l'une du point P à l'aimant, la seconde dans l'intérieur de l'aimant, la troisième depuis l'aimant jusqu'à l'anneau efd. La seconde partie sera sans effet, parce qu'elle ne produira que des attractions et des répulsions réciproques entre les particules de l'aimant, et que de pareilles forces ne peuvent loi imprimer aucun mouvement; mais en examinant les actions de la première et de la dernière partie dans deux courants symétriquement placés par rapport au courant PO, on trouve que la résultante totale de ces actions est dirigée suivant OT'. Ainsi les actions de tous les courants qui traversent le mercure concourait à Cure tourner l'aimant autour du point P dans le sens OT'. L'aimant est en outre soumis à l'action du courant vertical MN, qui tend à le bire tourner sur lui-même; mais , comme cette action est très-fùble, le frottement s'oppose souvent à ce qu'elle produise un effet apprédaUe. On a feit à cette explication , dans le cas où la surfoce de l'aimant est couverte de vernis , une objection qu'il est important de prévenir. Si l'aimant était couvert de vernis, les courants ne le traverseraient pas, et tous les courants établis dans le mercure et ceux qui parcourent le reste du circuit formeraient des circuits fermés : or, nous savons que la résultante totale d'un circuit fermé sur le pêle d'un aimant passe par ce pôle; et Ampère a démontré que la rotation continue d'un aimant par un circuit fixe et fermé n'étaient pas possible , attendu qu'il y avait toujours une position de l'aimant pour

ADIANTATrOM PAR LES COUllAIfTS, 217

laquelle la résnllante coupait Taxe de rotation , et par conséquent que l'effet du drcuit fermé se bornait à amener Talmant dans une position fixe. Mais il faut remarquer qu'ici Taimant, en marchant nrs la pofiisition d'équilibre qui résulte de l'action du circuit , le déplace continuellement, en supprimant des courants dans des parties de la surface du mercure où il en existait , et en établissant des oounnts dansdes parties qui en étaient dépourvues : par conséquent, le drcuit total, quoique fixe en apparence , se meut avec l'aimant , et, Il position d'équilibre se déplaçant en même temps , on conçoit lion que la rotation continue devient possible, et qu'elle sera déterminée par l'action des parties voisines, qui sont toujours plus efficaces que les parties éloignées, quand il n'y a pas équilibre.

Unteulte de cette explication que, si l'aimant ne plongeait pas dans le mercure , il ne tournerait pas. C'est ce qui a été vérifié par Ampère : en suspendant l'aimant au-dessus du mercure par un fil de soie très-fin , et foisant arriver le courant par un fil de cuivre qui traverse le mercure de bas en baut et qui est environné de résine, tes courants rayonnants s'établissent sur le mercure, le mercure tourne, mais l'aimant reste immobile. Le premier effet parait singulier, car il semble que l'aimant ne doit pas faire tourner le mercure sans que l'aimant éprouve une réaction , qui tende à le Cure tourner en sens contraire. Cela est vrai ; mais , le reste du circuit tendant à le faire tourner en sens opposé, il reste immobile ; il n*en est pas ainsi du circuit, attendu que les deux parties, qui tendent à se mouvoir en sens contraire, ne sont pas solidaires. Une expérience très-Ceicile à vérifier rend bien évident le fait dont il est question : on prend un anneau de bois épais et on enroule autour un fil de cuivTC, de manière à former une hélice circulaire (fig. 691] ; on place cette hélice horizontalement, et on suspend au-dessus, par un fil de soie , une aiguille aimantée ayant les mémos pôles aux extrémités et, par conséquent, un point conséquent au milieu: en faisant passer un courant par le fil, dans chaque position de l'aiguille elle est soumise à des courants qui ont la même position, et cependant elle ne tourne pas.

1096. Aifnantation des aiguilles d'acier par les courants. L'action qui existe entre un courant électrique et une aiguille aimantée, devait flaire présumer que les courants doivent développer du magnétisme dans les corps qui sont susceptibles d'acquérir cette singulière propriété. M. Arago reconnut le premier que, si on mettait un conducteur en contact avec de la limaille de fer, elle s'attachait

iit BBcnnira

i ju 'mnmiR t m iixosac. nau m i Vaititif «à Ir «ooriBl eesnît lit 3iitMf!r 1 W7*fn f» !riiiinii!!Hiir. a inuuiif*'. chuiTOUt à Is pesao- %nr. 4 m leriW.niiu;. jliuh a imiuile nar. cce ■■■■t^iP; in«i$ elle ai» inibwr' uc «ia nuiTirtn^fom init «nm . adamee de Is cau^ qai . vt:iiM ii^-i>*ii;oQtïe j» 'finnac 4t? •rnmçisruit «fcv> connue an ainanc i: ? i *Ti?3*mbuiK uu!- iufitr*ai:i» Tv^-f^marfstble entre la 2ittiiu!r» iimr Ji ^oui.le ^ irab:nit i m n:air*rt<«r H à on aimant : aie Jt •'.i*.iii:!1i:t'#;t ji^ ^iL*^:i»i!i» D( Jiiia.:-»^ «lat avptiifiiees par leon au.j»n.T ^ Tnn:»^-^ru.i»ininf.. unit!» rse «or Eursaot Hles Sdol fit^K^ rxny.AiiMrjMi': iisu > {«!!!:» ft» >«7 p{%» zrainiie dimensk», et y^inci»A£ na^ oiaMe ai»rs*w. Fîht .î-ic^w-PMr La iraocçe de celle différ>r.«i^ . kl tkCTi rîc^rrwr : a^ . zat '. *rt»:4i d an eocdueteor «* don

«iiuût. «ri»q*>^ zjikm^^»i i'T LT5**.i»* de^vpot im petit aimanl: mais, qrjaLl r:e!« pn^-^f.*»!» ««ict 4*'i:zits**s a l artioa 4 on aimant . chaque |/rt> 4><ï i a^sur.i; 4:.l^*» en >» c**^i^«^ de U UcijLiie et rei^josse laolre; UiAa qne. qur^i U .=:ai!> ^ <i:<iitiiie â l'actioD d'un ooaraat, il attire oq rep<4i»ât^ !r-$ ï-h^x p^-jies ^^ant leur posîlii» par rapport a la dinKlJrjo 4a ojQr^nx : ak^rs. dan» ce dernier cas. les parcellff 4« limaille 4oi\eot ?e Cihser perpenLcalairement aa condocteor, de manière que le p«jle aa«tral ««Ht à gaoclie da coarant* et elles doivent a y appliquer par leur miliea.

Fias tard on reo»nut que des aisoilles d'acier acquéraient des pAlefi quand elles étaient dans le voisinaçe d'un courant , et souvent même jo^qu à saturation . lorsque leur direction était perpenfJicalaire à celle du courant, qu'elles a\*aient de petites dimen- Mona et que le courant était assez fort. D'après cela, il est évident qu'en ent'Hirant laiguille d'une série de petits cercles :fig. 69t^ dan» leftquelH on ferait passer un courant électrique dans le aiéme hena, on devait obtenir un plus grand développement de magnétiHme. C'est en effet ce qui a été reconnu par M. Arago , en employiint lin fil de cuivre tourné en hélice autour d'un tube de verre ou fie earlrin , dans l'intérieur duquel on place laiguille.

10117. O; phénomène fournit une vérification très-remarquable df* rhypothêsf* d'Ampère sur la constitution des aimants : car nous iilloriH voir que la [Kisition dos pAles et celle des points conséquents qui se forment dniis (certaines circonstances sont parfaitement d'acrord avec, la 1hé(»rie de ce savant physicien.

Avant d'éttidior la nature des pAles formés dans une aiguille d'acier ]))n('én dans un conducteur contourné en hélice, î! est nécessaire d'étahllr iiiK* distinction importante sur les detix espaces d'hé-

AllIAHTATIOIf PAR LB8 COUIIAIITS. 910

liées qià peavent être Ibrmées. Concevons un tube horisontal sur

lequel on enroule un 01 de cuivre , en commençant par la partie du

tube la plus voisine et s'éloîgnant continuellement : Tenroulement

peut avoir lieu de gauche à droite en-dessus , ou de gauche à droite

m dessous (fig. 695 et 694). On obtient ainsi deux espèces d'hélices

ftymétriques qui ne peuvent jamais coïncider, et que Ton désigne

KHiiks noms de dextrorsum et de sinistrorsum; les tire-bouchons

el toQles les vis sont dextrorsum.

iMsqu'on emploie une hélice dextrorsum , le pAIe boréal de Tai-

foiUe est toujours à l'extrémité par laquelle entre le courant. Dans

hlliéorie d'Ampère la raison en est facile A saisir : car alors , do

quelque côté que le courant pénètre , il est disposé comme ceux qui

eûtentdans un aimant parallèle dont le pAle boréal serait du côté

où entre le courant. Au contraire , si on pi-end une hélice si-

mstrorsum, les courants circulaires seront disposés comme ils le

sont dans une aiguille aimantée parallèle , dans laquelle le pAle bo-

réd lerait du côté opposé à l'entrée du courant. 81 ou enroule le fli

iknanière qu'il forme successivement des hélices dextrorsum et

sinistrorsum (fig. 695), il se forme un point conséquent à chaque

ckiqgement de direction du fil. Ce dernier fait est encore une con-

ségnoM» évidente de la théorie d'Ampère.

ÛaiSy si Ton fait passer le courant à travers une aiguille déjà ainotée et dans le sens de sa longueur» la puissance magnétique de riigoille est toigours diminuée , et elle disparait complètement si riignille n a que de petites dimensions et si le courant est assez énergique, parce que le courant tend à donner aux axes magnétiques des éléments une direction perpendiculaire à celle qu'ils ont. 1008. Aimantation du fer doux par la courants. Le fer doux , lott l'influence des courants électriques , acquiert la puissance mapétique à un très-haut degré. Pour produire cette aimantation on emploie des barres de fer doux droites ou courbées en fer à cheval , etiutour desquelles on enroule un fil de cuivre, de manière que les ipresne soient en communication métallique ni entre elles, ni avec le barreau; quand la pile n'a qu'un seul élément ou n'en a qu'un Ws-pctit nombre, on se sert d'un très-gros fil ayant par exemple 3à 5 millimètres de diamètre; on colle plusieurs feuilles de papier sor le barreau , et on enroule le fil de cuivre de manière que les spires ne se touchent pas; quand , au contraire, la pile a un grand iMmbre d'éléments, on emploie des fils plus fins, très-longs, rouverts de soie, qu'on enroule autour des barreaux; dans tous les

S20 ÉLBCTRiaTÉ DYNAMIQUE,

cas il faut employer des barreaux ayant on très-grand diamètre j 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 supporté 37 kilogrammes avec un élément de 70 centimètres carrés (If. IfoLL). Un fer à cheval de 7 centimètres de diamètre, entouré d'un fil de fer de 1300 mètres de longueur, a porté tëO kilogrammes avec une pile d'un grand nombre d'éléments. On a reconnu que le plus grand eflet a lieu à Tinstant où Ton ferme le circuit; que pour des fils gros et courts le nombre des éléments est sans influence ; que quand on change la direction du courant le changement des pèles 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 kilogrammes soutint encore 25'',5 pendant plusieurs semaines après la cessation du courant; mais tout le magnétisme disparaissait à l'instant de la séparation de l'armature (M. Watkiiis).

1099. Les gros barreaux d'acier trempés ou recuits ne s'aimantent que faiblement sous l'influence des courants ; mais en se servant de barreaux de fer aimantés par des courants y et de la méthode de la double touche, on les aimante facilement, parce que, pour vaincre la force coercitive , il faut non-seulement de grandes puissances magnétiques, mais encore le mode d'ébranlement qui est produit par la friction.

Il est probable qu'on parviendrait aussi à aimanter les gros barreaux d'acier, en mettant leurs extrémités en contact avec les pèles opposés de deux puissants électro-aimants , et ébranlant l'acier par des chocs brusques et rapides exercés aux extrémités des barreaux de fer aimantés sous l'influence du courant.

On peut aussi communiquer à des barreaux d'acier un magnétisme intense et permanent , en les mettant en contact à la chaleur rouge avec un fer à cheval en fer doux y 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 (Aimé).

ttOO. Instruments destinés à mesurer l'intensité des courants. Les instruments dont il est question sont généralement désignés I0Q8 le nom de galvanomètres. Cette désignation impropre, a en outre

RBÉOMÈTRES SIMPLES. Sif

rinoanvâûenk de rappeler le nom de Galvani à propos de phénomèiiesdontîl n*a&it que provoquer la découverte. Le seul nom ooo\'eDable est celui de rhéomèires, mesure de courants : c'est doique nous emploierons désormais.

Le rhéomètre le plus simple consiste en une boussole au-dessus de laquelle se trouve un fil métallique fixe, dirigé dans le méridien migoétique f et à travers lequel on fait passer les courants dont on veatmesnrer l'intensité. L'aiguille sera d'autant plus déviée que le coonnt sera plus énergique, et la limite d'écart sera évidemment 90*. H résulte de la formule [1086] que, pour un même courant, la déviation est indépendante de l'intensité magnétique de l'aiguille, ({Q'dle diminue avec sa longueur, et que , pour une même aiguille et on même courant, la déviation varie avec la plus courte distance do courant à l'aiguille, de manière qu'il existe un maximum à une dbtance finies c'est ce qu'on peut d'ailleurs vérifier en éloignant {irogressivementetdanslemêmc plan vertical le fil de l'aiguille: ladéviation 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 dopôlede l'aiguille au fil , et que c^ttc résultante s'incline sur le plan que parcourt l'aiguille, d'autant plus que le fil s'éloigne da- Mutage, circonstance qui, jusqu'à une certaine limite, augmente pins la composante horizontale qu'elle n'est diminuée par l'accroissèment de la distance. On pourrait déduire l'intensité des courants de la déviation au moyen de la formule citée. Il 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'inleosité des courants ne serait pas commode , la formule étant assez compliquée.

On dispose toujours les appareils de manière à obtenir le rapport des intensités des courants par une opération facile à exécuter.

L'aiguille étant suspendue à un fil métallique élastique , si ou ramenait l'aiguille dans le méridien mangétique par la torsion du fil , les intensités des courants seraient 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 qu'il ftt toiyours

le même angle avec l'aiguille : les intensités seraient alors pro-

223 tlMCmctït hUAinK,

portioiindles aox suas écs angles de démlk» de l'aigaille sor le méridien magnétique.

L'apparef] poarrajt ftre disposé de manière que les intensités des cnurants fussi?nt proportionnelles aux tangentes des déviations ; il soffiraît , poar cla, de placer l'aiguille Irès-près d*ane large rangée de fils parallèles parcoaras successivement par le couranl^ car alors l'action exercée sur l'aiguille serait toujours la même , et il est facile de voir que, dans l'état d'équilibre, les forces sont dans le rapport énoncé.

Le» fils parallèles pourraient être remplacés par une plaque mince d'une épaisseur uniforme . terminée par deux bords parallèles, ayant uoe longueur égale à cinq ou six fois celle de raiguille, et une largeur trois ou quatre fois plus grande. Le courant, en traversant la lame mince , se répartirait également dans toute son étendue, comme nous le verrons plus Imn, et le courant pouniil alors être considéré comme formé d une infinité de courants égam et parallèles.

Eu désignant par f rinteDsité ma^êtique de Taiguillc , par F celle de It terre, par Q l'intensité du courant, et par s la JéTiation. la force directrice de l'aigaille sera F/* fin ç ; et. la force résultant de Faction dn covait sur raiguille étant appliquée au pôle de l'aiguille , et perpendiculaireiiieot à h direction du couraut, la conipu:^uute Jig. 69H) (icrpcndiculaire à la directÎM de rui^uillc sera \ifi:os ? '- ou aura donc

F/'sin? = U/"cos?; doù Q = Ftaugf.

Cette relation suppose cependant que l'action des courants qui parcourent les fils extrêmes ou les bords de la plaque est sensiblement nulle, ce qui n'existe pas; mais, quand le faisceau oa la pluque a une largeur trois ou quatre fois plus grande que la longueur de l'aiguille , et que l'aiguille en est très-rapprochëe, Tinfluence des courants extrêmes est sensiblement nulle.

L'une quelconque de ces dispositions pourrait alors servir à trouver, une fois pour toutes , les intensités correspondantes aux déviations d'un rbéomèire dont l'aiguille serait suspendue par un 01 de soie ou sur une pointe , et dont le conducteur serait fixe : il suffirait, pour cela, de faire passer siinultanémeni des courants de différentes intensités à travers les deux instruments. On obtiendrait ainsi des points de la courbe dont les abscisses et les ordonnées représenleraienl les uns les déviations, les autres les intensités : il serait donc facile de tracer celle courbe et de faire une table représentant les intensités correspondantes aux déviations.

RHÉOVÈTHBS HULTIPLIGATBURS. t95

Le» boussoles à sinus et à tangentes ont été employées pour la première fois par M. Pouillet; mais la dernière n*e9t pas disposée comme nous Tavons dit : elle consiste en un grand cercle de cuivre vertical à gorge y autour duquel est enroulé un ruban de cuivre recouvert de soie, dont les extrémités communiquent avec la pile. Au centre du cercle se trouve une petite aiguille aimantée ^ fixée à angle droit sur une aiguille en cuivre , dont les extrémités parcourent un cercle horizontal divisé) tous les éléments du courant étant à une grande distance de raiguille agissent sensiblement de la même manière et dans la même direction sur raiguille, quelle que soit sa position ; mais l'intensité de 1 action est en raison inverse du rayon du cercle. Celte condition conduit évidemment à la formule précédente. £n remplaçant la petite aiguille par une plus longue^ et en faisant mouvoir le cercle , cet instrument peut être transformé en une boussole n sinus.

Les figures ooo et looo représentent un rhéomètre à tangentes disposé de la manière la plus simple, abcdef est une botte carrée on circulaire, en cuivre ou en bois, percée au fond d'une ouverture circolaire de 0'",05 de diamètre, et soutenue par trois petits pieds à vis ) au-dessous de la boite se trouve une plaque de cuivre ABCD de O"',^ de longueur, sur 0'",08 de largeur, 0'",005 d'épaisseur, et terminée à chaque hout par un petit godet de cuivre rempli de mercure, dans lequel plongent les fils polaires de la pile; elle est soutenue par des crochets fixes au-dessous de la botte, et isolée par de la soie sur tous les points qui sont en contact avec eux ou avec la botte. Au centre de la plaque ABCD est fixée une pointe aiguë en acier trempé, surmontée d'une chape sur laquelle reposent une aiguille courte très- voisine de la plaque et une longue aiguille de cuivre dont les extrémités parcourent un cadran fixé au îonà, do la boite. Enfin, la botte est fermée par une lame de verre. On pourra rendre Tappareil plus sensible eu plaçant sur la chape deux aiguilles sensiblement égales pour la forme, Tétat magnétique, et placées en sens contraire. Dans ce cas, il vaudrait mieux se servir de la disposition de la figure iioi dans laquelle le système des aiguilles est suspendu à un fil de cocon fixé a la partie supérieure d'un cylindre de verre, fixé lui-même au centre de la plaque de verre qui ferme la boite.

Poortransformer un de ces appareils en rhéomètre à sinus, il suffirait de remplacer la plaque ABCD par un gros fil de cuivre, terminé de même par deux godets remplis de mercure, traversé à son centre

S3i ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE.

par ane petite tige métallique, aotoorde laquelle il puisse toarner; cette tige serait soutenue par des barres fixées aux supports de la boite ; la tige de cuivre devrait avoir une longueur telle qu'elle put tourner entre les supports; un petit appendice soudé à la tige indiquerait sa position sur le cadran ; au-dessous de son centre se trouverait un bouton qui servirait à le &ire mouvoir.

ttOt. 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 très-foibles. On peut Taugmenter beaucoup en employant deux aiguilles formant un système à peu près asiatique (fig. 6S7), mais assez écartées lune de Tautre pour quel'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 Scbweiger, et qui consiste à tourner plusieurs fois le fil autour de Taiguille inférieure (fig. G8V A) : toutes les parties du circuit concourent à faire dévier l'aiguille dans le même sens. C'est ce qu'il est facile de déduire de oe qui précède. On conçoit alors que , si l'allongement 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 toijjours obligé de parcourir le fil dans toute sa longueur, ou 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 fidbley du moins jusquàune certaine limite; pour d'autres, au contraire, elle est très-grande; et, comme à mesure que les circonvolutioiii se multiplient, elles s'éloignent nécessairement de l'aiguille, les courants qui les parcourent ont une influence décroissante. Il résulte de ces deux circonstances qu'il doit exister pour diaque espèce de courants un nombre de circonvolutions, qui donne le maximum de déviation. On emploie toiyours des fils de cuivre rouge, recouverts de soie sur toute leur étendue, et on étale les circonvolutions de manière que les fils forment des faisceaux ayant à peu près pour largeur la longueur de l'aiguille. Quand les courants proviennent de l'action des corps solides sur un liquide, et que pour cette raison on désigne sous le nom d'hyàrthéUetripÊH, on emploie ordinairement des rbéomètres à 4 ou 600 tours formés d'un fil de cuivre de 1/3 de millimètre de diamètre. Pour les courants provenant de la chaleur, que nous décrirons bientAt et qu'on désigne sous le nom de thtmûhéleciri^eê, on emploie des

RHÉOMÈTRES NULTIPLICATEimS. ±ili

appareils d'un plus petit nombre de tours formés de fils de cuivre d'an plus grand diamètre; enfin , pour les courants provonont de l'électricité à grande tension, celle des machines électriques ordinaires, on se sert de rhéomètres à fils très-fins, doublement recouverts de soie, de vernis à la gomme laque, et qui ont jusqu'à âyOOO et 3,000 tours. Dans tous les cas, on enroule les fils SOT un cadre en cuivre ou en bois, d'une manière régulière, et on pratique sur la couche supérieure des fils, et au milieu, en les écartant, un orifice allongé, par lequel on intnKiuit l'aiguille qui doit se trouver au centre des circonvolutions. II est plus avantageux d'étaler les fils sur une grande largeur que de les ramasser dws une petite étendue, parce que les déviations croissent alors solvant une loi moins rapide. II est même facile de voir, d après ce que nous avons dit précédemment, que, si Taiguillc était plus petite que la largeur et la longueur des couches de fils , les déviations devraient suivre sensiblement la loi des tangentes, comme dans les rhéomètres simples à plaques. 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 inférieures des fils; et, comme l'action des fils voisins l'eibporte sur celle des autres, cette aiguille est déviée dans le même sens que l'aiguille intérieure.

On place ordinairement le cadran sur une plaque de cuivre rouge fixée au-dessus du faisceau, au-dessous et très-près de l'aiguille sopéricure; cette plaque est percée d'une fente parallèle à l'ouvertare, pratiquée dans la couche supérieure des fils , qui permet l'iotroduction de l'aiguille inférieure au centre des circonvolutions. La plaque de cuivre a pour objet d'anéantir très-rapidement les oscillations du système des aiguilles [SïT\ : sans cette disposition, l'aiguille reste longtemps avant de se fixer, ce qui est toujours un grand inconvénient. Lorsque Tinstrumeul doit avoir une très-grande sensibilité, il faut que le système des deux aiguilles soit aussi asiatique que possible ; pour cela , on aimante à saturation des aiguilles égales , on les fait osciller séparément, et on accouple celles qui font sensiblement le même nombre d'oscillations. On emploie, pour suspendre les aiguilles, des fils de cocon simples, décreusés dans de l'eau de savon , afin de rendre presque nulle leur force de torsion. Il faut aussi essayer d'avance si les fils de cuivre sont euxmêmes magnétiques, et n'employer que ceux qui n'agissent pas sensiblement sur une aiguille asiatique : car autrement raiguille du

rhéomèlre peut prendre deux positions d'équilibre , une de chaque côté du zéro de la division, et qui proviennent de Taclion magnétique des faisceaux de 61s placés à droite et à gauche (Nobili). Il est probable que cette action magnétique du cuivre provientdu fer allié à ce métal , car on rencontre des morceaux de cuivre qui ne sont nullement magnétiques.

Les rhéomètres multiplicateurs peuvent être disposes de manière à donner la mesure de l'intensité des courants par la torsion ou la déviation du système des Ois, comme dans les rhéomètres simples. On peut aussi former une table des inlonsilés correspondantes aux différentes déviations, en faisant passer successivement des courants dans un rhéomètre à torsion, à sinus ou à tangentes et un instrument ordinaire [1100] } mais la méthode la plus commode sera exposée lorsqu'il sera question des courants thermoélectriques.

La fîg. t>98 représente un rhéomètre multiplicateur disposé de la manière la plus simple j d'après ce que nous avons dit, l'inspection seule de la Ggure suffit pour en faire comprendre la disposition. La Gg. 699 représente un rhéomèlre multiplicateur destiné à mesurer les intensités des courants en établissant une déviation constante de l'aiguille sur la direction des ûls , c'est-à-dire un rhéomètre a siiiusj le cadran ab est Oxé sur le système des fils, et celui-ci repose sur une pièce mnpfj , qu'on peut faire tourner sur elle-même et qui est traversée par les extrémités du fil ; une aiguille fd, soudée au support ^//i, sort à mesurer la déviation du système des fils sur sa position primitive, et la pince /A\, mobile autour de la charnière k, sert à fixer le système des aiguilles quand on transporte l'instrument.

i 102. Les rhéomètres destinés aux courants d'une faible intensité, tels que nous venons de les décrire, ont plusieurs inconvénients : 1" les fils de cuivre dont on se sert n'étant presque jamais dépourvus d'action magnétique, et le faisceau du fil étant divisé en deux parties, l'aiguille peut avoir une position d'équilibre au-dessus de chacun des deux faisceaux de fil; 2" les deux aiguilles ayant leurs pôles opposés, l'action de la terre sert d'armature à l'une d'elles, et tend à diminuer l'action magnétique de l'autre : de sorte que la sensibilité de l'instrument diminue avec le temps ; 3" les aiguilles n'ayant qu'un petit diamètre, leur état magnétique est fortement influencé par le voisinage d'un aimant d'un corps magnétique, les chocs et les variations de température; 4"" enfin les aiguilles font de nom-

RHÉONÈTRE MULTIPLICATEURS. 237

breuses oscillotioQs avant de se fixer. J*ai cherché h faire disparaître CCS inconvénieDls j et à obtenir une plus grande sensibilité^ j'y sais parvenu par la disposition suivante. La fig. 1002 représente one élévation de Tappareil, la fig. i003 une coupe verticale, et la fig. i004 une projection horizontale.

Le fil de cuivre environné de soie est uniformément enroulé sur on cadre en bois, de manière à ne former qu'un seul faisceau. Sur le cadre se trouve une plaque épaisse de cuivre ÂB, où le cadran est tracé ^ cette plaque est continue et dépasse la longueur des barreaux. Le cadre est Gxé à une douille de cuivre CD, que l'on peut bine tourner sur elle-même, au moyen du bouton FG. La partie mobile de Tapporeil est formée de deux barreaux d'acier 11, KK, ayant la forme des aiguilles de boussoles, mais de 3 millimètres d*épaisseur^ ils sont fixés horizontalement, les pôles contraires eu re^ird, perpendiculairement aux côtés horizontaux d un cadre en VifÀre LllNO, dont le côté mféricur est placé dans Tiulérieur du adrc autour duquel le fil est enroulé. Au-dessous du barreau supérieur se trouve une aiguille en cuivre très-mince PQ, dont Taxe défigure est dans le plan vertical des barreaux, et qui indique la déviation. Au-dessus de ce barreau, se trouve une aiguille aimauléeRSf mobile autour de son centre , et dans le plan des deux barleiBX; un cadran vertical indique rinclinaison de cette aiguille, et feimetde retrouver sa position, quand elle a clé dérangée. Le systènedes deux barreaux, de Taiguille indicatrice, et de l'aiguille mobile dans un plan vertical, est suspendu, suivant la méthode oriaaire, à un fil de cocon , fixé par Textrcmité supérieure à un crochet que Ton peut faire monter et descendre, au moyen d une vis fii passe dans un orifice percé dans la cloche de verre qui recouvre Fappareil. Les deux extrémités du Gl de cuivre traversent un cyfidre de bois placé dans la douille CD , et sont soudés à deux cerdes de cuivre TT, UU isolés, et fixés autour de la douille CD^ ccsdeux cercles, de diamètres différents, sont percés, près de leur dreonfërence, d'un grand nombre de trous destinés à recevoir des ehesde cuivre soudés aux extrémités des CIs conducteurs. La projectioD horizontale de ces cercles est représentée dans la fig. i005.

Far cette disposition , l'aiguille ne peut avoir qu'un seul point d^arrét, puisque les fils ne forment qu'un seul faisceau. A la vérité Fangle des déviations est limité^ mais cet inconvénient n'en est nellement pas un, car au delà de 40^ les intensités croissent si rapidement par rapport aux déviations, qu'on ne peut plus les me-

surer. On peut rendre le système des aiguilles aussi asiatique qu'on peut le désirer, en donnant à Taiguille compensatrice une inclinaison convenable ; et l'instrument peut alors servir à des usages qui exigeraient des rhéomètrcs différents. La plaque de cuivre sur laquelle est Gxé le cadran étant continue , agit avec beaucoup plus d*énergie pour éteindre les oscillations, que si elle était percée d'une fente , comme cela a lieu dans tous les rhéomètres. L'aiguille abandonnée à elle-même à une déviation de SO*, est revenue an zéro après 5 oscillations dont les amplitudes ont été de 50*, 17% k^y 3® et 0®. En6n l'appareil peut avoir une sensibilité plus grande que ceux qui renferment de petites aiguilles, parce que la déviation augmente avec leur intensité magnétique , et que cette intensité crott avec la masse. Avec un de ces appareils, j'ai obtenu une déviation de 35^, en établissant une différence de température de 20^ dans les soudures d'un circuit composé d'un fil de cuivre de 100 mètres de longueur et de 2 millimètres de diamètre, et d'an fil de fer de quelques décimètres de longueur.

il OS. Rhéomètre différentiel. Pour constater de très-petites différences entre deux courants , ou l'inégale résistance de deux corps, M. Becquerel a imaginé d'enrouler sur un même cadre deux fils égaux; il est évident qu'en faisant arriver en sens contraire les deux courants, l'aiguille en sera déviée que par la différence de leurs actions, et qu'ils seront parfaitement égaux si l'aiguille reste immobile. Mais ces instruments présentent de grandes difficultés dans leur construction, et il est presque impossible d'obtenir deux circuits parfaitement identiques. M. Wbeatstone a proposé un moyen très-simple pour faire servir un rhéomètre quelconque de rhéomètre différentiel : il suffit, pour cela, de faire arriver dans le fil les deux courants en sens contraire. Pour observer l'inégale résistance de deux fils, il place sur une planche (fig. ioo6) quatre fils fixes égaux p, p', n, n', qui communiquent, les deux premiers avec le pôle positif de la pile, les deux derniers avec le pôle négatif, p,n avec une des extrémités du rhéomètre, et p^,n', avec l'autre; en interrompant les fils n et n! ou p et p*, par des godets pleins de mercure dans lesquels on plonge les extrémités de deux fils I et V, l'aiguille du rhéomètre s'inclinera en vertu de la différence de leur résistance.

§ 5. Effets calorifiques produits par les courants. i 104. Les effets que produisent les courants dans un fil métal-

liqoe qa'ils traversent sont analogues à ceux que nous avons observés, dans les mêmes circonstances, pour les décharges des Iiatteries électriques [949] : suivant la nature et la ténuité des fils, ils s'é€hau£rent , rougissent, fondent, brûlent ou se volatilisent. Si «1 fixe un fil de platine de 0"^, 5 de diamètre à l'extrémité de VuD des fils polaires d'une pile puissante, et au bout de l'autre un moreeaa de charbon conducteur, tel que celui qu'on emploie dans les piles de H. Bunsen , en touchant le charbon avec le fil de platine, la chaleur est assez intense pour le fondre. En réunissant les gros fils par des fils d un plus petit diamètre, s'ils sont très-courts, le maximum de température se trouve au milieu de leur longueur; sUs sont longs, réchauffement est le même dans toute la longueur, eiceplé vers les extrémités : cette dernière circonstance provient de la perte de chaleur par les supports du fil. Si le fil homogène est très-long, réchauffement reste le même quand une partie du fil est ihmgée dans Teau.

Pour produire rincandescence des fils d'un grand diamètre, il fnl des appareils très-puissants^ mais, lorsqu'on emploie des fils d'one grande ténuité, de très-petites piles peuvent suffire : avec DDotmpfe dont la lame de zinc a 5 à 6 centimètres de largeur sur 10 dehaoteur, on peut rendre incandescent un fil de platine de 1/10 de millimètre de diamètre (Gg. 700).

Wollaston est même parvenu, avec un seul couple de la dimenson d'un dé à coudre, à produire rincandescence d'un fil de platine d*une finesse extrême, et qu'il obtenait par le procédé suivait : il plaçait un fil de platine dans Taxe d'un moule cylindrique, dans lequel il coulait ensuite de l'argent; en tirant ce cylindre d'arient i la filière, il obtenait un fil très-délié , qui renfermait un 61 de platine 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 fl&adrait se servir de mercure pour dissoudre l'argent.

I lOit. En employant de très-fortes piles, telles que celle de l'InstitDtion royale de Londres, qui est formée de 2000 couples do (pouces de cAté, Davy a reconnu que, si l'on fait communiquer avec les p<Mes de petits cônes de charbon sec, lorsqu'ils sont à une petite distance, la continuité des décharges forme entre les deux pointes un jet de lumière continu, d'un éclat supérieur à celui de tontes les autres lumières, et d'une température si élevée que le

î?: îii.:^3rTT :T^vi»rE.

f-t^-.L-: t'' Il zv'.diiLiLz^r 7 ii>i* "• ! ' i^^ilisês : les pointes do charbon f«;-.i*îîi: il«:«rî -r"^* -rJ:•:£:l•^Tr^ .i>ri"i Ia iisUnce de i pouces, sans ^jr: A ■•7-; •--- '^*T\ 5, l: -i.:c*rr:c:;c. iKrns lair raréOé ou dans le vji^. ::tS lôtCiCrrCrfs ji". *co:rf li-ic sensîbleoieDt avec la même ii.*.«:aL*.*î- S. 1 :c irç-riiii-f 'f ;•.'■'•* i zz aimant de Tare lumineux,

L rxj-rr.ro:^ ir: fi-". If -i T.*." 4 TV ï^vante : on prend un ballon à -Îtcx Mi'il- r^> tz. ? ". ; iz-r i T^-ies e>' ^arnie d'une boîte à cuir dii* '^^jzl'.r Tiiiô-r ::i>r firir t*e néîallfquo qui peut s'enfoncer à \ ;"':crf ; ". ii:rr :i: - -re ;• r:*? -iii^ î;*e nièlaliique ûxe et un robi- K-: : 1 1 ri:rtz:-:.r if cLî^ir '^LTe :l attache un petit cône decharhr^ croiuvt'rcr: .:>=< o.'l-:> »î::\rEl être disposés de manière qu'ils ti-îiobeLi 'f-fi ;-£*> p«T uTrr ^a:>ie surface, et que leurs extrémités s:ier.* i ii'.ri en oir.'ac': :n fait le vide dans le ballon; ensuite -rn falî o-.rinri'ir.iq-jf r '•?> î:i^*> avec une forte pile. Le courant éUtli. on pe-jî e. irrer It-s ivues. et la lumière devient éblouissante; cette luaii-re eocibir.e !e chlore et 1 hydrogène, et agit sur le chlorure d az^ent c^rmme !a 'umière solaire.

1106. Ces phénomènes peu\ent être reproduits maintenant avec une très-iTanJo faci'.iîe en employant les nouvelles piles, et mémo a\ec un n -mbre dél'?ments peu considérable. Quand les c»'»ne> de ^harb-^n >?nt places dans le vide, il y a un transport de charbon de la p-iinlo p:>iîi\c à la p«"«inte négative , qui déforme les l'i'iuos: s'ils st'nt placés d;ui> lair. ils s'usent très-rapidement par leur combusti m ; lirais si les c^^nes sont formés avec le graphite dur qui se dépose en couches compactes dans linlérieur des cornues des usines à gaz, leur combustion est très-lente , et on peut facilement disposer l'appareil de manière à rapprocher les cônes à mesure que leur combustion les éloigne. MSI. Fizeau et Foucault, à qui on doit cette observation importante, ont comparé la lumière du soleil à celle qui se produit entre deux cônes de charbon traversés par l'électricité provenant d'une pile de Bunsen de ^6 éléments doubles ; ces deux lumières ont été trouvées dans le rapport de 2,59 à 1. L'expérience a été faite en août et septembre, à deux heures après midi , par un ciel très-pur. t^haque élément simple de la pile renfermait un cylindre de charbon de 0",055 de diamètre, et qui était plongé dans l'acide de O'^yCM). La lumière produite par du gaz oxygène et hydrogène projeté sur de la chaux, a été trouvée égale seulement à 1/liC de celle du soleil [Arch. de Nlectr., t. n\.

M. Bunsen , en se servant d une de ses piles à 48 éléments, et en

éloignant les pointes de charbon à 7 millimètres^ a trouvé que la lumière produite était égale à celle de 572 bougies. La dépense pour entretenir cette luniicre pendant une heure était de 0'',300 de zinc, 0^,156 d'acide sulfurique, et de 0'',C08 d'acide nitrique d'une densité de 1/306.

1 107. MM. Fizcau et Foucault ont encore fait plusieurs observations importantes, que nous croyons devoir rapporter. Une certaine quantité de charbon est transportée au pôle négatif, et ce dernier, de même que l'extrémité de la pointe positive , a changé de nature : de dur et compacte , il est devenu mou, traçant , et semblable à la plombagine. Lorsque le pôle négatif est terminé par du charbon et l'autre par de l'argent, l'arc lumineux se forme facilement : bientôt l'argent fond et distille abondamment; dès lors, on peut éloigner davantage le charbon négatif sans rompre l'arc lumineux , qui est d'une fixité et d'une beauté remarquables. Si on intervertit les pôles, le phénomène n'est plus le môme; quand l'argent est entré en fusion, l'arc se brise. Le platine et le charbon produisent le môme eETet. Quand on décompose l'eau avec des fils assez fins et une pile de 80 couples : les fils s'échauffent sans rougir; mais les gaz qui les enveloppent sont lumineux , et leur dégagement est accompagné d'un bruit particulier. Le phénomène est plus marqué au pôle négatif : on remarque que tant que les gaz sont lumineux , l'intensité du courant est beaucoup affaibli.

Quand on met les extrémités d'une pile en contact avec des fils métalliques de différentes natures, et qu'on approche les extrémités libres à une très-petite dislance , 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. Lorsqueles 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 for 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 fond 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 32 pieds; les fils avaient 8 pouces de long et 1/3 de ligne d'épaisseur.

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 chatne 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'échaufi'ent davantage ) enfin y quand on fait communiquer les deux pôles de la pile par une tige de plante grasse , elle s'échauffe tellement que l'eau qu'elle renferme finit par entrer en ébullition y probahlement parce que le liquide qu'elle contient est séparé par de nombreuses cloisons végétales.

Llnterposition des diaphragmes métalHques dans le circuit y qui diminue peu l'action du courant sur l'aiguille aimantée j a une trèsgrande influence sur le développement de la chaleur. M. de la Rive, en faisant passer le courant à travers l'hélice d'un thermomètre de Breguet, et intercalant dans une partie du circuit formée d'un vase allongé remph d'eau salée, successivement 1 , 2 et 3 diaphragmes métalliques, obtint, pour la déviation de l'aiguille aimantée, 85*, 84®, 83*, et pour la déviation de l'aiguille du thermomètre, 312«,170%75\

1 108. Lois relatives à la chaleur produite dans un circuit par un courant à haute tension et de courte durée. M. Reiss a fait de nombreuses expériences pour déterminer la chaleur produite dans un fil qui établissait la communication entre les deux armatures d'une batterie électrique. La température du fil s'observait au moyen d'un fil de platine faisant partie du circuit, et qui traversait le réservoir d'un thermomètre à air. Le résultat de ces expériences peut s'énoncer ainsi : l'élévation de température d'un fil homogène inséré dans le circuit d'une batterie électrique est en raison directe de la quantité d'électricité aceumulée dans la batterie, en raison inverse de la durée de la décharge et en raison inverse de la quatrième puissance de son rayon; ou plus simplement : réchauffement du fil est proportionnel à la quantité d'électricité qui traverse le fil dans on temps donné, à la résistance qu'il oppose et en raison inverse de sa section.

Considérons une batterie ayant une surface s j chargée d'une quantité q d'électricité; établissons la communication entre les deux armatures par un fd homogène d'une longueur l et d'un rayon r; et intercalons dans le circuit un autre fd de longueur l' et de rayon r'. La décharge produira dans le se-

cood fil un accroissement de température T, représenté (Mir la formule sui- TiBte.

s et 6 étant deux constantes , qui devront être déterminées par l'expérience, diud le premier fil ne changera pas , la formule se réduira à

Si le rircuit est formé d'un seul fil , rz=if^j et il vient

M. Reiss ayant trouvé pour la durée % de la décharge

^=(* + ^)/.... (4), il formule (1 ) devient

Remarquons maintenant que Texpression q : z représente la quantité d'électricité qui s'écoule dans le fil pendant l'unité de temps, que i : r* est proportionoolle a la résistance du fil , et que l'échaufibroent qu'il éprouve varie aussi dans le même rapport ; alors la formule (5) conduit au dernier énoncé de la loi de M. Reiss.

Ces formules ne conviennent qu'à des fils de même nature ; pour les rendi'e générales , il suffirait de diviser la valeur de T par le produit cd , de la capacité calorifique du fil et de sa densité (A. Cet P., t. lxix).

Si on ne fait varier que q ei s, la formule (i) devient T = Kg' : s (6). M. Harris et ensuite M. Masson ont trouvé qu'en appelant d la distance d'explosion , et k une constante qui change avec le condensateur , on avait tf =: &g : 5. Si on substitue la valeur de q , tirée de cette dernière équation duis l'équation (6) , il vient

Or, cette expression de la température du fil est exactement celle que M. Masson a trouvée pour l'intensité de la lumière qui se produit par la décharge à nne distance d. M. Masson déduit de là ce fait remarquable : Si des courants produits par la décharge d'une batterie donnent naissance ù de la lumière dans un point d'interruption du circuit , et à de la chaleur dans un fil faisant partie du même circuit , les quantités de la chaleur sont proportionnelles aux quantités de lumière.

1 1 09. Lois relatives à la chaleur produite par un courant continu qui parcourt un circuit homogène. M. Joule a reconnu que TélévaUon de température d'un fil métallique interposé dans un circuit

23i ÉLECTRICITÉ DYNAMIQUE.

est proportionnelle au carré de l'intensité du courant et à la résistance du fil (Arch. de l'électr., n*» 4). M. E. Becquerel, par des expériences plus exactes, est arrivé aux mêmes résultats {A, C. et P., t. IX). Plus récemment, M. Bolto de Turin a conGrmé ces résultats, et les a considérés sous un point de vue particulier d un grand intérêt, mais que les bornes de ce traité ne nous permettent pas d'exposer {Areh. de l'électr., n*» 19). Nous nous contenterons d'indiquer les moyens d'observation employés par M. E. Becquerel. L'intensité du courant était mesurée, comme dans les expériences de M. Joule , par un voltamètre j la chaleur du fil était estimée au moyen d'un appareil analogue à celui dont Delaroche et Bérard se sont servis pour déterminer les chaleurs latentes des gaz ; il consistait en un petit vase decuivre plein d'eau, renfermant une hélice en verre autour de laquelle était enroulé un fil de platine faisant partie du circuit. L'électricité était produite par une pile à effet constant. It résulte des nombreuses expériences de M. E. Becquerel, que la quantité de chaleur qui traverse un fil métallique dans un temps donné est proportionnelle au carré de l'intensité du courant et à la résistance du fil y et que l'élévation de température du fll, qui varie en outre en raison renversée de sa section , est propoitionnelle au carré de l'intensité du courant, et en raison inverse de la quatrième puissance du rayon. La dernière loi est la m(^me que celle trouvée par M. Reiss pour les décharges provenant des batteries [1108]} il n'en est pas ainsi de la première. Mais les circonstances ne sont pas les mêmes : pour les batteries, le courant se produit brusquement et varie d'intensité pendant sa durée , tandis que les courants voltalques sont établis et constants quand on mesure leurs effets thermométriques.

Quand le courant traverse un liquide , les phénomènes sont beaucoup plus compliqués, parce que les liquides ne sont conducteurs qu'autant qu'ils produisent des actions chimiques j et, par conséquent , la chaleur prod ui te par le courant se trouve modifiée par celle qui est émise ou absorbée par les effets chimiques. L'intensité du courant était toujours mesurée par le volume de gaz résultant de la décomposition de l'eau ; le liquide était renfermé dans un creuset de platine, isolé, fermé, communiquant avec un des pôles de la pile, et dans lequel se trouvaient deux plaques métalliques communiquant avec l'autre pAle ; il contenait en outre le réservoir d'un thermomètre très-sensible. Yoici les résultats auxquels M. E. Becquerel est arrivé.

Si le liquide est une dÎNwltitLiQ e-î'-aII-'^*? . r:e ks p'iqfk:^ métalliques qui établissent sa ci:ciz:!iii.>.'a\ c i'-:*: !-i zC^ >:;ecit de même nature que la base du seU ei qa il i-: fc ; r • -: . ç ç»? pr^z: ^epu. lecourant produit un depùt metjl iqû»? i . r« t i-:Çi'.~'- e-. ure iis^v lotion de la même quantité de métal xz p: c pt-^^:'».:'. x.':r> '^ qu.u:;:te de chaleur dégagée est pn>pi>rt; cii'?'.!^ i. ::irr- if '. j: :-:::>. îo liu coarant et à la résistance qu il epr c.-: . :■'■-:::-: ;• cr !•:> c^:rT:> 5<^ Mes. C'est ce qui arrive, par eiecp>- r::»!!'! > '.L-rz:*!-? *?• une dissolution de sulfate de cuiire. et qnt? !-?> ç A:--r> ^.-' •:£ cu;^r^. Si l'action chimique se réduit à la deo:c:p* >;•- c i-t \ f-JLi . l-es ziécios lois se vérifient encore, en aji>utan^ i '.s -:Lâ r'-ir ^t.*1'i:\^ c^'.r qui a été absorbée par la décomposili- •& de I eau. L . rs^ir '-:-> acu-; ns ohimiques sont plus ci>mpliquées. lesîoUse \«*r.f frx.-if l: '?lo. rvenajant égard aux quantité>de chaleur queilirs .li?* zz^l: ra pr-:4iGi<^nt.

1110. On doit à Peîtier des e\p<r.rL.v^ '^^.v.r^rsiecitn* curieuses sur la production de la chaleur •iir.s r:n oir.cL: '. r:::^ de deux métaux. Lorsque deux tils de n:e:.-.îix ii^w.^^ j-ic: siijdcs bout à bout, un même courant, en tra-^ersi::: i^ i-i. ;r:«îii.t des effets de chaleur qui varient a\ec le ^r.> :; Tiirir.'.; .s plos grande chaleur a lieu à la soudure, quand le . u-'ir. ' tiv-r^ : i ^i-rLiear conducteur au plus mauvais : ainsi • quanti ' \:\ '.^ :. -ï •^.'. *fi «jii^Te. l'autre étant en fer, en plomb ou en etair: . ..i ç .,- :ctïz»U chaleur a lieu quand le courant passe du fil de cui-.r-^ :.i.> . nr^ ni. Quan«i un des métaux est du bismuth, de lar/,.'. ;n«* -i 'in fer à jros grains, et que le courant ne dépass»? pis une crrridiRr limite d intensité, le courant dans certaines direc'.:- l> prMuit du froid à la soudure : par exemple, un cvlindre de i isniulh elant sjudo par SCS deux extrémités à un fil de cui\Tf comniuniqiiant a\cc les extrémités d'une pile à un seul eleri-enî. a la -^^udure où le i\hiranl p;isse du cuivre au bismuth, il y a e^xatinn de température; à l'autre, où le courant passe du bismuth uu cuivre, il y a abaissement de température : en rem]>la»;ant le bismuth par l'antimoine, c'est le contraire qui a lieu. Eu .S4iudant bnut à b«jut do x cvlindros . Inn d iintinnûne. l'autre de Li>muth. quand le courant passt^ de runti;:;oine au bismuth, il y a élévation de tom pe ra l ure . cl;ibaissement quand le courant marche en sons cnntraire. <2es variations de température ont été observées au ii;i\\en d une pile Ihenuo- électrique, comme nous l'expliquerons plus K'in. Mais le refnMdissement dans le cas du passage du courant d:i bismuth à l'antimoine a été constaté directement en plaçant la soudure dans une boule motal-

nsuaa. ^ t'Jirix^ 'sl^^ m t-^s^'î"*! i 7iiicnii}iiie« et

c t" jntassie - i J i •îiev;iti<.»n -île Mm? iv?K Le sens du

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1 1 1 L îliiuwyimfnw ir ^-ol 1^ inmuT 'die? rhaniiioe ob- ■r f» rmrsmS' i<*-'-iium'.> ->Bniiib- i -f^e a iev-)fiiçi>sitÈixi de Li "^îtp nm^^rsiiie iir-»îrv*re x i-'.é âiiv par ÎDL «Liriîsle et SiÂiismi. n inr a ys:âsfr ^a iK«ii^e3uit te^ix il^ ie pLitine «BummunuBir irv>r .e9 lùk^ i me iile iasLs m va:>e pieia d eaa « msa -9 nssAmoini m ^ nm jcÂe .e xiz ixrssie âe dégage JOtmr ta ii jnmeae cm. rmimimuiiie i^ec !t? péie piita^et lliy-

AnCP9f^ «r > JI ■^— HmnHniunr irs»^ V i«jie le^icf. Si Ml empli}VAit

é» T-oa jm^ . A îic^ite riiiinetnce -ïtanr Tés— îubie • Teaa ae sent ieentnofifn^ |a msiiir nuf a iiîe «mi ??<— îhrtie. Sî on se ser- ^«at 'le ÎKnx ils i'm sesk iiisîe'nirat rrjmbassti&îe . r>]XTgène se <iMiiiiRii*7ait iV'*e je nesiî . -?t 7 )a ibotsdnit seulement on dégab- ]Bsaient t*!i7tr'çpsie. •>! lent imiiiter Tiopiinhl le manière à refiKxiUr !e9 iaz : 1 imt piiiir «reia metîr? T-aa iciiiulee oa cbargée «lé iHs dans in •fnoiaibiir !iiç. tus . 'iunt !e Smi îarze est fimnê par mi b«Hirlina rmiâtUfiié . i tnvpn letfuei passent denx fils de platine ^ <^i^^!at ie 'im^ipie^ «rentûnjètr?». et 'iiiat îe> proloogements Mmenr^ •*r.mmimiqifteiit x^ec les piUes (fane pile; en recoavrant I^KfH a^^denx petites «.'ioeiiespiemes de îH^oide. les gaz dégagés 51^ r^nvMentdanâ les dœlies . et on pevt fiieilement en déterminer la iMtor^ et le volome : i)n obtient, ainsi que l'indique la compositirm de Jean ^ on voiome d'oxygène et deox Tolomes d'hydrogène. Ia d^ii^ement des gaz est d'aotant pfais abondant qœ l'ean renferme pttM de ^ on d'acide.

f(î le!i deux fih étaient placés dans la même cloche^ les gaz seraient mAlén ; l'appareil ainsi disposé , porte le nom de voUamùtre : il #iit erriplrji^é prmr mesurer l'action chimique d*Qn courant : car le fKifdft de l'eau décomposée est proportionnel an volume de gaz dé- ^((é, 1^ rjocheeta divisée en parties qui représentent des volâmes

t/piHu distillée ptjre^ placée dans les mêmes circonstances , donne

EFFETS CHDIIQCES. 257

souvent sur les fils de platme on acide et one substance akaline ^ ce résultat singiilier provient de ce que l'eaa qui a été distillée vivement renferme encore souvent des matières salines , et que les vases de verre sont eux-mêmes attaqués par le courant voltaîque^ mais de l'eau distillée lentement dans des vases d'argent , et placée dans des vases d'or pur, ne donne naissance à aucune substance acide ou alcaline ' Datt* .

il 12. Si Ion plonge dans de l'eau légèrement acidulée par de 1 acide sulfurique un fil de zinc^ purifié par distillation, et un fil d'argent, tant que les deux fils sont séparés, il ne se dégage point de gaz; mais si on les met en contact extérieurement, il se dégage de rbydrogène sur le fil d'argent et l'oxvgène se combine avec le zinc. Si le zinc est impur, et tous ceux qui n ont pas été distillés sont dans ce cas , il se dégage de 1 hydrogène sur le zinc , avant et après le contact des fils. On explique cette action directe de leau addolée sur le zinc impur, en admettant que les parcelles des métaux étrangers qui sont à la surface du fil forment avec celles de zinc de petits éléments voUaîques, dont les effets s'ajoutent à celui qm résulte du contact extérieur des fils. Les fils de zinc ordinaire amalgamés se comportent comme les fils de zinc pur.

1115. Décomposition des autres corps, Cruikshank, en répétant l'expérience de la décomposition de l'eau avec une dissolution d'acétate de plomb, reconnut que le plomb à l'état métallique se déposait au pôle négatif; les dissolutions de cuivTc et d'argent loi donnèrent des résultats 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 dissohitioD 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 un des pôles de la pile : la liqueur qui en\ironne le fil positif prend une teinte rouge, et celle qui baigne le fil négatif passe au vert. Ces effets sont appréciables avec une trèspetite quantité de sels. De l'eau distillée parfaitement pure a même donné des signes d'acidité et d'alcalinité; mais l'alcali provenait du verre, et l'acide, de l'oxygène de l'eau, qui, à l'état de gaz naissant, avait formé de Tacide nitrique avec l'azote de l'air en dissolution dans l'eau.

Qaand Tacide et la based*uD sel sont dîfDcilement décomposablés f les deux éléments sont seulement séparés : Tacide se rend au pôle positif, et la base au pôle négatif. Si Tacide est facilement décomposable, le sel et l'acide sont décomposés : l'oxygène se rend au pôle positif 9 et les bases du sel et de l'acide au pôle négatif. Quand l'oxyde peut être décomposé , il est réduit : s^n oxygène et l'acide se réunissent au pôle positif, et le métal de l'oxyde se rend au pôle négatif. £nQn , quand Tacide 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, cl l'oxygène de l'acide et de l'oxyde se réunisent au pôle posilif.

Pour que ces phénomènes se produisent, il faut que le sel soit humide ou en dissolution dans l'eau ou en fusion ignée ^ dans les deux premiers 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, en 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 varie avec l'espace qu'il est obligé de parcourir dans le liquide.

Il y a cependant des corps qui ne sont point décomposés par la pile : tel est l'acide sulfurique très-concentré; il est probable que cela tient au défaut de conductibilité de ces corps j pour d'autres la décomposition ne peut être constatée dans les circonstances ordinaires, parce que s'ils étaient décomposés, ils se reformeraient : tels sont 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. Nous nous bornerons à donner quelques détails sur la réduction de la potasse et de la soude.

1114. 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 potasse 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 procôié 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 posilif, et l'on plonge le fil négatif dans le mercure ;

EFFETS CHIIUQI'ES. Î39

le métal alcalin réduit se combine avec le mercure, tandis que l'oxygène de Talcali et de l'eau se rend au pôle positif. Pour que cette décomposition ait lieu, il faut employer une pile assez énergique, au uMÛns de 30 paires de 6 à 8 ccntiiuètres de c6(é. Lorsqu'on veut seulement reconnaître la présence du métal alcalin dans le mercure, il suffit de le jeter dans leau : il se dégage de rhydrogènc, cl l'eau devient alcaline. Pour retirer le métal de l'amalgame, ou prolonge Topéralion, en renouvelant de temps en temps le mercure et jetant Tamalgame dans de l'huile de naphte; lorsqu'on a recueilli une suffisante quantité d'amalgame, on le distille avec i huile de naphte dans une cornue de \erre : l'huile et le mercure se volatiliseul, et on trouve le métal alcalin pour résidu. MM. Ga}-Lussacet Tbénard «ont ensuite découvert un procédé purement chimique beaucoup plus simple pour obtenir le potassium et le sodium.

1 1 1 S. Lois des décompositions chimiques par les courants. Nous parlerons d abord de certaines dénominations nouvelles introduites par M. Faraday, et qui sont maintenant génénilement adoptées. Quand deux corps conducteurs, en communication avec les pôles d'une pile, plongent dans un vase qui renferme un liquide, ces deux corps sont désignés sous le nom iV électrodes .* l'électrode positif est celui qui comuiunique avec le pôle positif de la pile et où se montrent ro\\(i''ne, les acides j l'électrode négatif est celui qui communique avec le pi'ile négatif de la pile et où se réunissent l'hydrogène, les corps combustibles, les métaux. M. Faraday appelle èlectrolytes les corps placés entre les électrodes et qui sont décomposés; cl le mot électrolysercsl synony uie de décomposer. Le même physicien avait proposé d'autres noms pour remplacer ceux de positifs et de négatifs; mais ils ne sont pas généralement admis : c'est pourquoi nous les passons sous silence.

M. Faraday a découvert cette loi remarquable : Si un même courant traverse successivement une série de dissolutions décomposables par le courant , les poids des éléments déposés sur les électrodes positifs*i/â négatifs sont dans les rapports de leurs équivalents chimiques. Ainsi , par exemple , si les matières dissoutes sont des nitrates de cuivre , d'argent , de plomb, de mercure, ces sels sont décomposés, et les poids des métaux réduits sont entre eux dans les rapports des poids qui se combinent avec une même quantité d'oxygène. 11 suit de là, que dans tous les éléments de la pile il y a la même quantité d'eau décomposée , et la même quantité de zinc dissous y quelles que soient leurs formes et leurs grandeurs, pounii

toutefois qae les plaqaes de zinc soient amalgamées, afln qu'il n*y ait d'action chimique que celle qui provient du courant. Il résulte aussi de la loi de M. Faraday, que si on intercale dans le circuit un nombre quelconque de voltamètres, tous produiront dans le mémo temps la même quantité de gaz, quelles que soient leurs formes et leurs dispositions; mais pour la même pile, la quantité de gaz produite dans chacun d'eux sera d*autant plus grande que leur nombre sera plus petit, parce que chacun augmente la résistance et diminue Tintensité du courant. Si un ou plusieurs renfermaient des dissolutions salines dont les oxydes fussent réductibles par Thydrogène, les électrodes étant toujours en platine, il ne se dégagerait que de l'oxygène, et le métal réduit se déposerait sur les électrodes négatifs.

La loi établie par M. Faraday a été vérifiée par M. Malteucci , par M. Daniell et récemment par M. £. Becquerel sur plusieurs composés binaires et tertiaires {A, C. et P, t. xi). Ainsi il n'est pas douteux que cette loi ne soit aussi générale que Thabile physicien anglais Tavait supposé.

1116. Transport des éléments séparés. Toutes les décompositions chimiques présentent un phénomène très-remarquable : les éléments du corps décomposé ne se dégagent ou 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. Berzélius et Hysinger. Si Ton 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 Vautre, 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 une coupe et les deux oxydes dans l'autre. Si on place entre deux coupes chargées, Tune 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 est décomposé , son acide ou sa base se transporte dans la coupe où plonge l'autre fil , et le liquide intermédiaire à travers lequel passe un acide ou un alcali , suivant que l'on aura plongé dans la dissolution saline le fil négatif ou le fil positif, n'éprouve aucune altération. En général, les éléments séparés par des cou-

EFFETS CHIMIQUES. â4i

rants électriques peuvent traverser des dissolutions de corps ayant pour eux une grande afQnité, 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 Télémcnt entraîné , peut former un corps insoluble : alors la combinaison s efTccluey à moins que le^courant ne soit très-énergique.

1 1 1 7. On a fait plusieurs hypothèses pour expliquer le dégagement aux pôles des éléments séparés par le courant électrique. L ne seule rend compte d'une manière satisfaisante de Tensemble des phénomènes, c'est celle de Grothus. Ce physicien admet une décomposition à chaque pôle de la pile par les électricités contraires des éléments du corps, et, 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 extrêmes 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 Tatome d'hydrogène s'empare de l'atome d'oxygène de la molécule suivante; l'hydrogène mis en liberté agit de la même manière sur la molécule d'eau suivante, et ainsi de suite jusqu'au pôle négatif, où l'atome d'hydrogène se dégage.

il 18. Influence des diaphragmes métalliques interposés dam la 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 courant diminue à mesure que le nombre des plaques augmente. M. de la Rive, à la suite d'un grand nombre d'expériences , a obtenu les résultats suivants : 1" si Ton divise un vase allongé renfermant une dissolution saline en plusieurs compartiments, par des lames métalliques, les éléments de l'eau se dégagent sur chacune d'elles, l'oxygène d'mi côté et l'hydrogène de l'autre; la diminution d'intensité que le courant éprouve en traversant ces lames est d'autant plus petite que le courant est plus énergique, et que, pour chaque intensité, il provient d'une pile renfermant un plus grand nombre découplés; 2*" de deux courants ayant la même intensité, 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

S4t ÉLICTMCITÉ DTXAnOCE.

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 non amalgamé ne produisent aucun effet y quel qu'en soit le nombre; V l'étendue des surfaces dea plaques et la longueur du trajet dans les liquides ne paraissent pas avoir d'influence ; S"" les courants éprouvent y en passant à travers des conducteurs liquides imparfiiits, tels que l'eau pure, la même modification qu'en passant à travers des plaques métalliques : ils traversent des plaques métalliques et de nouveaux conducteurs imparfaits avec d*autant plus de facilité qu'ils en ont déjà traversé da^-antage.

1119. Effets chimiques produits par des piles à faible tension, lusquHci nous n'avons considéré que les effets résultant de courants énergiques: M. Becquerel est parvenu, à l'aide de courants d'une fiûble intensité , à produire des réductions et des combinaisons qui sont d*un grand intérêt , et parce que plusieurs d'entre elles sont difficiles à produire par d'autres moyens , et parce qu'on obtient les corps en cristaux réguliers. On prend un tube recourbé en U , deS àS millimètres de diamètre, au fond duquel on place un tampon d'amiante. On verse dans Tune des brancbes une dissolution de sulfate de cuivre mélangée avec une certaine quantité de deutoxydo du même métal qui va au fond , et dans l'autre une dissolution d'un hydrochlorale avec du même sel non dissous. Prenons d'abord du sel marin, et établissons la communication par une lame de cuivre; bientôt le bout, qui est plongé dans lu dissolution du sulbte, se recouvre de cuivre à l'état métallique; l'acide sulfurique mis à nu , qui ne va pas a 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 brancbe du tube, une partie de l'hydrocblorate de soude est décomposée; l'acide hydrochlorique se porte sur le cuivre , qui s'est oxydé , comme étant à l'état positif, et donne naissance probablement à un oxychlorure qui se combine avec le chlorure de sodium : il se forme peu à peu sur la lame de cuivre des cristaux octaèdriques.

Si l'on prend un tube fermé à une de ses extrémités, de 2 2\ 3 millimètres de diamètre, renfermant du peroxyde de plomb , une diss4>lution 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

EFFETS CUIMIOUeS. 345

lame de plomb qd grand nombre de cristaux de chlorure de plomb et d*ammoniaque.

Par des méthodes analogues , M. Becquerel est par\'enu à former un grand nombre de sels doubles et des cristaux de sels insolubles^ par exemple des sulfates de chaux et de baryte ayant la forme de ceux qu on rencontre dans la nature : ces résultats , qui en promettent de plus importants encore y conduiront probablement à des notions précises sur la formation des cristaux naturels y qui jusqu'ici n airaient pu être imités dans nos laboratoires. {Traitéi de Vélectri" cité, de physique et (Tileetroehimie de M. Bbcqveiiel.)

il 80. Polarités acquises par les lames métalliques qui ont Mtrri aux décompositions chimiques. Les corps solides qui ont servi de conducteur à rélectncité, lorsqu*une partie du circuit était formée par un corps liquide , acquièrent la propriété de donner Keu 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 9 qui plongent dans une solution d'hydrochlorate 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 mulliplicaleur, et qu'on interpose entre eux un liquide conducteur, raigaille du multiplicateur indique l'existence d'un courant, et ce courant est en sens contraire de celui qui existait quand les deux fîls étaient en contact avec les deux pôles de la pile ^ un seul fil sufîit pour rétablir. Le temps pendant lequel les fils sont restés dans le courant de la pile a une grande influence sur la focullc électro-motrice qu'ils acquièrent, sur l'intensité et la durée du courant qu'ils produisent. Un fil conducteur laissé vingt ou trente minutes dans le counint , lavé et essuyé , possède encore après plusieurs jours la faculté d'établir un courant ( M. i>b la Rive;. Le phénomène dont il est question peut être vérifié d'une manière très-simple : on prend deux vases de verre A et B (fig. 706 A), remplis d'eau acidulée , qui communiquent entre eux et avec les extrémités d'une pile par des fils de platine a, h, e; après que le circuit est resté fermé un certain temps , on supprime les fils a et c, on ferme le circuit par une mèche de coton humide , et les gaz continuent à se dégager aux extrémités du fil b; mais la nature du gaz qui se dégage à une même extrémité est changée.

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 , Tun dans de l'eau contenant

an millième d'acide nitrique , et Tautre dans de Teau contenant un millième de son poids de potasse caustique ^ ces fils, lavés et essuyés I se comportent comme s'ils avaient servi à des décompositions chimiques. On voit aussi pourquoi le courant marche eu sens contraire : car, quand un alcali est en contact avec un acide y le courant va de l'acide à Talcali. Ces dernières observations , dues à M. Becquerel, expliquent parfaitement tous les effets des piles de Ritter [1041].

Lorsque des lames de platine ont été employées pour décomposer Teau, 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 cette 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 qa'en6n, l'action de la chaleur, des acides et des alcalis, développe cette propriété dans les plaques qui n'ont point servi à des décompositions.

1 1 2 1 . Propriété singulière du fer. Ordinairement le fer est trèsvivement attaqué par l'acide nitrique, et quand il forme l'électrode négatif d'une dissolution dont la base est réductible par l'hydrogène, le métal réduit se dépose sur le fer. Mais dans certaines circonstances il perd complètement ces propriétés et peut rester pendant un grand nombre de jours dans l'acide nitrique en conservant son brillant métallique. Ces phénomènes ont été étudiés par un grand nombre de physiciens et récemment par MM. Faraday et Schœnbein. Le fer peut être rendu inactif en le chauffantau rouge et le laissantrefroidir; en le plongeant dansl'adde nitrique concentré ; en le touchant , quand il est plongé dans l'acide nitrique ordinaire, avec un fil de platine, du charbon, de la plombagine, ou du fer déjà rendu inactif; en le faisant servir d'électrode positif. Le fer inactif conserve sa propriété quand on l'expose à l'air ou qu'on le plonge dans l'eau ou dans l'ammoniaque ; il devient actif si on frotte sa surface (M. Becquerel, Traité de Vélectr., t. v). On trouve dans le n"" S des Archives de Véleetricité un mémoire de M. Schœnbein qui renferme quelques faits fort remarquables. Les deux pôles d'une forte pile communiquent avec deux godets pleins de mercure; un vase renfermant de l'acide sulfurique très-

EFFETS CfllMIQUBS. SiS

étosda communique par mie lame de platine avec le pAle négatif, et avec le pAle positif par un 61 de fer; il ne se dégage poinl d*hydrogène sur la lame de platine, et le fer n'est point attaqué. Cet état passif disparaît : 1** en mettant pour un moment en contact, avec l'électrode positif de fer, Télectrode négatif de platine, dans le liquide même de décomposition; quand le contact cesse, il se fait un >if dégagement d*hydrogène sur la lame de platine, mais qui cesse au bout de quelques secondes; ^ en ouATant le circuit pendant quelques instants, et le refermant y Faction chimique est vive, mais de peu de durée ; 3** en mettant en contact dans le liquide le fer avec du zinc, deTétain, du cuiATe ou de l'argent, l'eSet est également d'une courte durée ; V en faisant communiquer les deux godets pleins de mercure par un fil de cuivre de 8 centimètres de longueur et de 1 millimètre d'épaisseur, en l'éloignant, il se fali un vif dégagement de gaz, mais qui ne dure que quelques secondes ; 5<* en agitant fortement la partie du fil de fer qui plonge dans le liquide , mais sans rompre le circuit. Ces faits et beaucoup d'autres consignés dans le mémoire sont encore sans explication bien satisfaisante. M. de la Rive pense que la passivité du fer provient d'une légère couche d*oxyde très-adhérente , peu soluble dans les acides, dont le métal se recomTe dans les circonstances où il prend l'état dont il est question. M. Schœnbein a annoncé (Arch. de Vélectr., année 1842; qu'il avait construit une pile avec du fer actif et du fer passif, aussi puissante que celles qui sont connues.

1189. Annta%ix colorés produits par V action des courants élec^ trifues. Léopold Nobili est par\'enu , au moyen d'un courant voltalque, à produire sur des plaques de différents métaux des dessins réguliers colorés des teintes les plus vives. Le procédé employé par ee physicien consiste à faire, avec une matière quelconque, un reboid à la plaque, de manière à former un vase, que l'on 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 trèsaigné, mais environnée d'un corps isolant jusqu'à son extrémité, qui est placée à 1 millimètre 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 de 27 millimètres carrés suffit. Les teintes sont plus vives quand la plaque est positive que quand elle est négative, et quand on opère avec des dissolutions organiques. Kobili a décrit

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Fiic^Uc^ iAXAit .Menu il'.\^ oûneaux cOorri sur de> plaquôs ireu:ii4u^-*pdr Jf> dev-har^ei fle^îriqurt. En pla^janl une i>j:nte me- Uiluque à 1 rmiimièlre de distance d une lame, Irenle à quarante dwharges d'une batterie de 1 mètre carré de surface pmduiMiit iuv la lame de* cercles concentriques de 5 à 7 millimètres .!.• duiuèlrc. Ces anneaux ne changent pas d aq^ed en inlcnerlissaut