ÉLECTRICITÉ STATIQUE. SOURCES D'ÉLECTRICITÉ
mature P étant électnsée négativement par le contact de la lame de caoutfhouc, agit par influence sur le peigne I, attire son fluide positif sur le disque mobile, et repousse le Quille négatif dans l'autre peigne 1', d'où i[ s'écoule au niveau de P' sur le plateau mobile. Par l'effet de la rotation, le même phénomène se renouvelle successivement pour chacun des points du plateau mobile , de sorte que toute la moitié supérieure de ce dernier se trouve chargée d'électricité pontive et l'inférieure d'électricité négative. De plus, en amvant près des fenétree, l'électricité du plateau mobile agit sur les pointes des armatures, attire à elle le fluide de nom conti'aire et l'epoùsse le fluide de même nom ; la charge des armatures augmente ainsi indéfiniment, autant du moins que le permettent le» conditions isolantes de la macliine. Les armatures sont séparées du disque mobile par l'épaisseur du plateau llxe, alin que l'influence du premier sur les pointes soit très- énergique à travers les fenêtres, et le soit moins sur les armatures elles-mêmes. Si, en eflel, les armatures étaient soumises h la même action inductrice que les pointes, il y aurait deux actions inverses qui se détruiraient; c'est ce qui arrive quan<l on [)laee les armatures du cdlé du plateau mobile, au lieu de les mettre en dehors. — Une fois la machine amorcée, on peut péparer les tiges en communicatioik avec les {«ignés : les étincelles qui éclatent entre les deux boutons C et C maintiennent la continuité du circuit et ne cessent de se produire que loi'siju'on écarte les tiges au deiù d'une certaine limite ; si on ne les remet pas alors immédiatement en contact , on est obligé d'amorcer de nouveau. La machine de Holfz n'a d'autr*' défaut que d'être trop nensible à l'humidité.]
2M<. Ëlwtrophore. — Cet appareil est aussi fondé sur le développement de l'électricité par influeme. Dans im moule de métal ayant la forme d'un plat A (Fig. 299), on coule de la résine fomhie qui , par le refroidissement, donne im gâteau H H. Après avoir électristce gâteau de lésine, en en frottant iJH ||| i" I j 1 1 1 1 1 la surface à l'aide d'une queue de
^HBK.£iâ" t I i-enanl , on pose au- dessus un pla-
T I J teau métallique P muni d'un man-
^ 1 1 rhe isolant S : l'éleclritité négative
qui occupe la <oiu:lie su[)érieure do la résine, api par influcnt^e sur • le pial4>au, attire à la face infêrieniv le fluide positif et i-eiK.'USPii'à laface ~^ supérieure le fluide né^'alil'- Si,
Kl ïDs - EiMiTD iior,.' après avoir louché un Instant le
^ sou. ^ c^upo TcrtJe^ du ruiuu i> ei au RKeu da plateau avec le doigt alin de faire rMi»B,<iaUii>^àiDoiiirerUdii>trii>uii.>ii de rùicttri- ^riiuler l'êlectiicité nétfative daus le !<ol, on I enlevé de dessus le ([iiteau le rimine on le tenant par le manche isolant, il reste diaiTçi'- d'élwlriritê pnritive.
Dans le gâteau de résine même, il se fait par influence une séparation des leux fluides. L'élei:tiicité m'ftative d(ivelopp<i(^ à la face MU(>érieure y reste, taulîff «juc l'électricité positive est repoiissée voi^s la face inférieuiv (Fifr. îïOfI) , el
KK
DE l'électricité.
comme la résine est un très-mauvais conducteur de Télectricilé, cette séparation des deux fluides subsiste fort longtemps. Aussi l'électrophore reste-t-il électrisé souvent pendant plusieurs mois.
- AnnA B'Ti
294<i. Électricité dissimulée. Condensateur. — Nous avons vu plus haut que la charge du conducteur d'une machine électrique atteint une limite qu'elle ne peut dépasser. La même chose a lieu dans l'électrophore et dans tous les appareils qui servent à fournir de l'électricité. Il n'est pas possible de communiquer directement à un conducteur métallique une tension électrique supérieure 4 celle de la source. Cependant on arrive à condenser l'électricité sur un corps, en mettant à profit la décomposition par influence , et en faisant passer à TéUt dissimulé l'électricité au fur et à mesure de sa production.
Le condensateur permet d'obtenir ce résultat. Cet appareil consiste essentiellement en deux plateaux de métal séparés par un milieu isolant, tel qu'une lame de verre; une couche de vernis ou môme une lame d'air sec; ces plateaux portés tous les deux par des pieds isolants, peuvent être mis en communication,
l'un avec le sol , l'autre avec la source d'électricité. Soient A B et A' B' (Fig. 3(M) daix plateaux métalliques recouverts sur les faces (jui se regardent, d'une couche de vernis à la gomme-laque ou au collodion. L'un d'eux, A B par exemple, porte le nom de coUecte\ir; l'autre s'appelle le plateau condensateur, k suppose qu'on communique au premier une certaine quantité d'électricité, en le touchant avec un corps électrisé, puis qu'on rapproche les deux plateaux au contact. L'électricité répandue sur le collecteur décomposera par influence le fluide neutre du plateau condensateur, attirera sur h face vernie l'électricité de nom contraire, la négative par exemple, et repoussera sur la face opposée l'électricité de même nom, c'est-à-dire la positive. Cette dernière s'écoulera dans le sol , si on fait communiquer le condensateur avec la terre. Mais alors Télectricité négative du plateau A' B' agit à son tour sur la |m»sitive du plateau A B , l'attire vers la face vernie , l'y retient et en dismndf la présence, sauf une très-faible portion qui reste libre. Dès lors le collecteur, mis en rapport avec la source électrique , est derechef en état de recevoir une nouvelle dose d'électricité, qui , opérant la même décomposition que la première fois , augmente les quantités de fluide accumulé sur chacun des plateaux; en continuant de cette manière on arrive à charger l'appareil jusquà ce que la tension de l'électricité restée libre sur le collecteur soit égale à celle do la source électrique.
Fig. 801. — Condensateur électrique.
294*. Électromètre condensateur. — En adaptant un condensateur à l'électron (•ope, on transforme ce dernier en électromètre condensateur. Il suffit, (iau^ ce but, de sub.stituer au bouton qui termine Télectroscope de la Fig. 2ttun plateau condensateur, sur lequel on pose le plateau collecteur. L'appareil prewi
ÉLECTRICITÉ STATIQUE. :30UnCF.S b' ÉLECTRICITÉ.
ors la disposition représentée dans la Fig. 302. Il n'est pas inulile lie faire i-earquer que l'électromètre condensateur se charge évi- ^minent d'électricité de nom contraire à celle qui est fnmuniquée au plateau collecteur.
29*^. Bontsille ds Leyde. — La bouleille de Lcyde,
int on doit la découverte à Cunéus, n'est autre chose
l'un condensateur d'une forme particulière. Elle coii-
ite en un flacon de verre recouvert dans les trois
■arts de sa hauteur, à partir du bus, par une feuille
ilain, qui forme, ce qu'on appelle l'artnaUire exlê-
eure; une couche de vernis à la cire d'Espagne est
posée sur le reste de la surface extérieure. L'inté-
îor de la bouteille renferme des feuilles de clinquant
icoupées en lanière, au milieu desquelles plonge une
^ métallique fixée au goulot par un bouchon; cette
{e ee continue à l'extérieur avec une partie recourbée Éiccirsincirà oondcuuitar.
I forme d'S, et se termine par une boule; l'ensemble
! ces parties métalliques constitue Varmatiire intcrieui'e. Pour charger lu
uteille de Leyde,. on met la boule qui termine la tige métallique en contact
ec le conducteur d'une macliiiic électrique pendant que la fouille d'étain ex-
rîeure communique avec le sol par l'intermédiaire d'une chaîne métallique
I de \a main de l' expérimentateur. L'armature intérieure remplit l'oflice de
Hecteur, et l'armature extérieure sert de condensateur.
394>. Battarie électrique. — La ijuantité d'électricité qu'on peut accuniulei' jis une bouteille de Leyde augmente avec la surface des armatiues. .Vussi, ur obtenir dca eiïcts très-éncipqiies, Franklin a-t-il imaginé de réunir un rtain nombre de bouteilles de Leyde, rie maniéi'e â former un coiidcnsatuui' très-granclc surface. On emploie dans ce lint de vastes bouteilles ayant la mie de bocaux et appelées jarret; l'armature intérieure en est constituée mnie l'extérieure par une feuille d'étain collée à la surface du verm et coniiiniquant avec la tige métallique par l'intennédiairc d'une chaîne. On réunit Memble toute* les armatures intérieures pai- 1' intermédiaire do tiges métal- [ues; les armatures extérieures sont de même toutes reliées au sol. Unesuinibleat'sociation de bouteilles de Leyde constitue ce qu'où appelle une batterie ictriqtte. L'appared se charge comme une simple bouteille de Leyde.
M5. Électricité produite par le contact de métaui hétérogènes. Force électrortrice. — Considérons deux di.sques niolalliques à surface parfaitement polie montés sur des jûeds isolant;:, lomme les plateaux du condensateur (cf g Syt'). ipposons, on outre, que ces dis<|ucs soient formés île métaux différents, et ettons-les en contact l'un avec l'autre, puis séparons-les rapidement : nous urrons alors constater que chacun de ces diwpiescstélectrisé, mais queleurK xîtricitês sont de nom contraire. Si, par exemple, l'un des disques est en ivre et l'autre en zinc, le cuivre prendi-j l'électricité négative et le linc la po-
558 DK l'électhuutk.
sitive. Comme les ({uantités d'électricité qui se développent dans ces circonstances sont excessivement faibles , il est nécessaire , pour en constater la présence, de recourir à l'emploi de Télectromètre condensateur (voy, § 294^), ol afin d'éviter toute cause d'erreur, il faut que le plateau collecteur du condensateur soit du môme métal que le disque avec lequel on le touche; car sans cette précaution on aurait dans ce contact une nouvelle source d'électricité qui, suivant les cas , renforcerait ou neutraliserait celle dont -on recherche la présence.
Tant que les disques se touchent, ils ne manifestent aucune trace d'électricité ; cette dernière n'apparaît qu'au moment même ou l'on opère la séparation des deux métaux. Il se passe ici un phénomène semblable à celui qu'on obserw dans le condensateur sur les plateaux duquel on ne peut constater la présence de l'électricité qu'après les avoir éloignés l'un, de l'autre. La distril)ution des iluides électri(iues dans deux métaux hétérogènes qui se touchent, s'opère donc de la même manière que dans le condensateur : les électricités se portent sur les faces en contact", la positive sur le zinc, la négative sur le cuivre, et elles s'y dissimulent, muiucWemeni ; puis , quand on sépare les deux métaux, l'électricité négative se répand également sur toute la surface du cuivre, et la positive sur toute la surface du zinc. La quantité d'électricité qui se développe sur chaque métal ne dépend pas de la durée du contact; c'est ce dont on peut s'assurer à l'aide de l'électroscope : la divergence des feuilles d'or de ce dernier est tout aussi grande après im contact momentané des deux disques qu'après un contact prolongé.
295>. Liste des métaux rangés dans l'ordre de leur pouvoir électro-moteor.- Eo
dressant la liste des métaux et de quelques autres corps comme le charbon, k peroxyde de manganèse, qui sont doués de pouvoir électro-n;oteur, on remar- (|ue ((u'on peut les ranger dans un ordre tel que chacun des corps inscrits danf la liste prenne l'électricité positive quand il est mis en contact avec l'une d« substances qui le suivent, et ^électricité négative avec celles ([\\i le précèdent; en outre, la quantité de Iluides positif et négatif développée, c'est-à-dire la force électro- motrice, est d'autant plus grande que les corjis considérés wcupenl «les rangs plus éloignés l'un de l'autre dans la séiie. Volta a déjà di-essé \i liste suivante , dans laquelle la substance la plus électro-jwsitive est placée eu tète, Umdis que la plus électro-négative occupe le dernier rang :
Zinc, plomby étain , fer, cuivre, argent , or, charbon , peroxyde de minfjanese.
Les recherches ultérieures des successeurs de Volta n'ont apporté que d« changements de peu d'importance dans la liste précédente.
296. Théorie du contact. Force électro'^motrice. — On peut expliquer la t)rod(t^ tîon dMlectricitd dans les circonstances hidiquëes ci-dessus, en admettant que les différents mëtaux possèdent des affinités inégales pour Cbacun des fluides électriques. D«b> les conditions ordinaires, chaque métal contient les deux fluides en quantités égal*!** et ceux-ci se neutralisent mutuellement; mais sitôt que le contact est établi entre deoi métaux hétérogènes, Tinégalité de leurs affinités électriques peut se manifester. Si, pff exemple, le cuivre a plus d'affinité que le zinC pour le fluide négatif et, au coutnirt. une affinité moins grande pour le fluide positif j ces deux métaux venant à se toucher, ^
ÊLKCTIVICITÈ bTATigiJE. SiOUUCES lÙÔLECiUlClTl':. ooi)
premier «e chargera d'électricité négative, et le second d'électricité positive; d'ailleurs, somme les fluides de nom contraire s'attirent, ils s'accumulent respectivement sur les Taees métalliques qui se touchent et y restent à l'état dissimulé aussi longtemps que iaro le contact , sans toutefois pouvoir se recomposer pour fonner du fluide neutre , puisqu'ils sont maintenus séparés par Taffînité élective de chacun d'eux pour un métal liflTérent.
n suit de Ik que le contact des mêmes métaux développe toujours la môme quantité reloctricité; car si la production augmentait, la tendance des deux fluides a la recomposition l'emporterait sur la force qui les a séparés; si, au contraire, la quantité d'élecaricité diminuait, cette même force agirait jusqu'à ce que réquilihrc primitif soit rétabli. [>n appelle force électro-motrice celle qui prend ainsi naissance au contact do deux métaux différents, et qui détermine la séparation des fluides électriques. La genèse même de la force électro-motrice indique que l'intensité de cette force dépend uniquement de la nature des métaux en présence , et nullement de la d^rée du contact ni de l'étendue les surfaces qui se touchent. Car, au moment où le contact a lieu, les attractions des mëtaux pour chaque fluide électrique doivent faire équilibre «i la tendance des deux ioides à la recomposition; il faut, en outre, que cet équilibre soit le même en chaque point des surfaces qui se touchent.
297. Électricité développée par le contact d'un métal avec un liquide. — Nous Ivons vu , § 295 , que le contact de deux métaux engendre de réleciricilé ; le uiùine phénomène se produit au contact d'un métal avec un li(iuide. Plongés lans Teau pure, dans la plupart des acides dilués , ainsi que dans les dissolulions alcalines, les métaux prennent Télectricité négative, tandis que le liquide; !ic charge d'électricité positive. Dans ce cas aussi, les fluides libres s'accumulent Je chaque côté de la surface de contact entre le métal et le liquide , et c'<»st seulement après la séparation de ces deux corps (pie l'électricité négative se n'*- [Hind dans toute l'étendue du métal, que la positive se dissémine dans tout^ la nasse i\\\ liquide, et que Tune et l'autre peuvent être décelées au moyen de 'électroscopi?.
Ia»s divers métaux mis en contact avec un menu* li(piide [»ossèdent des Ibrccîîi '»ltH:ln)-molrices très -dlIVére nies. D'après M. PoggendorlV, les princi|>aux niéaux mis en rapport avec une dissolution ét<;ndue iVacide sHlfuritjue se rangent iuns l'ordre suivant relativement à la tension électri(pie (pfils sont en état de lévolopiKîr :
Zinc y êtaiuy plomb ^ fer, cuivre, anjeni , or,\)Uiiine , rhftrhon.
Fje métid placé (mi tête de la liste est celui qui se charge le plus d'ékHtricitc ji!^alivc; les corps suivants sont de moins en moins électro- négatifs. D'autres ?xpénmentiit(»urs auraient même trouvé (pic les trois derniers cor[)s , or, plaine, charl)on, s\'^\iH'irif^n\i jtOHitivetnent , tandis (jue la dissolution d'acide suliiriqiie prend l'électricité ni*»gativ(».
8i Von ctiinpare Tordnr de teuKiou des nu'taiix n'Utivenient a la disHolutiiui d'acide alfariqne avec leur ordre de tension ipiand ils sont mis en contact les uns arec Ivh latres (cf. § 2Ur>*), on constate imniediateinent des diHVrcnecH. Ou voit, vn outre, qu'il Test pan poçsihle de réunir dans une même série les litpiides et les métaux. Kn effet, le iac plonge dans les liquides se charge d'électricité négative, tandis que, mis en con- •ct arec d'autres métaux , il est le corps le jilus électro-positif: il s'ensuivrait donc que es liquides seraient pluA élcetru-positifs que le zine * par conséquent tous les métaux mmergés dans des liquides devraient prendre enc(»re plus de fluide négatif que le ssiuc.
560 DE l'électhicité.
Or c'est précisémont rinversc qui a lieu, ainsi .que le montre la liste donnée ploshtaL Chaque liquide forme avec les différents métaux et les corps analogies une série k part qui ne peut être comparée ni avec la série des métaux entre eux, ni avec celle de« mêmes corps relativement à un autre liquide. Nous verrons plus tard ( chap. IV j qaà ces différences de propriétés correspondent des différences dans la facilite avec laquelle, les corps conduisent Télectricité ; c'est même en raison de ces faits qu'on désigne loni le nom de conducteurs de première dasse tous les corps qui peuvent être rangés dans U série de tension des métaux, et qu'on appelle conducteun de seconde doêêe chacon det corps qui forment avec les métaux des séries particuliëres.
298. Cas de deux métaux hétérogènes en contact avec nn seul liquide. — Pour mettre deux métaux 'différents en contact avec un même liquide conducteur, il sufQt d'interposer enti-e les deux plaques métalliques une rondelle de drap iui-
bibé du liquide conducteur, ou, plus simplement encore, de verser le liquide dans un vase et d'y faire plonger les plaques métalliques : telle est la disposition représentée dans la \\ 303, où nous voyons de Teau acidulée L interposée entre une lame de zinc Z et une lame de cuivre C. On constatera l'aide de l'électroscope , que dans ces conditions le zinc se charge toujours d'électricité négative, et le cuivre d*éleclriiilê positive. D'une manière générale, quand deux métaux sont réunis par l'intermédiaire d'un liquide conducteur, chacun d'eux prend une autre espèce d'électricité.
Fig. 303. Dans la théorie du contHct, ce fait peut s'expliquer de la manière
Coaple voluïquo. suivante: au contact de Teau acidulée, le cuivre comme le sine M
chargent d'électricité négative, et le liquide d'électricité powtÎTf. Mais, tandis que la force électro-motrice qui s'exerce entre le zinc et l'eau acidulée, développe une quantité d'électricité représentée, par exemple, par — 10 pour le méulrt par -♦- 10 pour le liquide, le contact du cuivre avec l'eau acidulée ne met en liberté q»' — 5 d'électricité qui se portent sur le cuivre, et -h 5 qui restent dans le liqniHe. ^^ les + 10 d'électricité engendrés par la préKcnoc du zinc ne répandent k la fois dans I^ liquide et sur le cuivre; de même les -h 5 dus au contact du cuivre se distribuent tuss bien sur le cuivre que dans le liquide. Donc, en définitive, nous aurons sur la Unie df zinc une quantité d'électricité égale h, — 10 -h 5 ou — 5, c'est-k-dire du tluide négatif' sur la lame de cuivre une quantité — 5 -h 10 ou -h 5, c'est-k-dire du fluide positif; quant k l'eau acidulée, elle renfenncra -h 10 -h 5 ou 15 parties d'électricité poaitiTt.
299. Courant électriq[ae. — Quand deux métaux sont mis en contact iiniuêdUl. sans interposition d'un li([uide conducteur, nous avons vu, en })ar]ant tin i*ontlensateur, qu'on ne peut constater la présence dos électricités libres (prapn*? avoir séparé les plaques métalliques , attendu que , pendant toute la durit* il» contact, les fluides de nom contraire se retiennent mutuelleuicnt pr influence. Il n'en est plus de même, du moment (pi'on plonge les métaux «la»* un liffuide conducteur : dans ce cas, l'électricité qui se développe à la surÉace J»? séparation du liquide et de l'un des métaux se répand dans tout le liquide ri aussi sur Tautre métal. Si donc on réunit les deux métaux V* et Z.(Fig. ^^^ par un fil métallique E, de manière à fermer le circuit, les deux fluides électriques iront à travers ce iil à la rencontre l'un de l'autre i)our se recomposer et reconstituer du fluide neutre. Un courant d'électricité positive |iarcourra
ÉLECTRICITÉ STAtlQUE. SOURCES D' ÉLECTRICITÉ. 561
d le fil conjonctif, en allant du cuivre au zinc , pendant que l'électncité névé marchera en sens inverse, du zinc au cuivre.
►r, au fur et à mesure que cette recomposition des fluides de nom conpe s'effectue, de nouvelles quantités d'électricité deviennent libres , puiscpie )rce électro-motrice agit d'une manière continue pour maintenir entre le lide et chacun des métaux une différence de tension électrique de grandeur stante. Il en résulte que le fil conjonctif E est parcouru par un courant non trrompu de fluide positif qui va du cuivre au zinc, et par un courant de de négatif qui marche du zinc vers le cuivre. On a l'habitude de désigner la îction du courant électrique par le sens du courant positif; on dit , en conuence que le courant va du cuivre au zinc en passant par le fil conjonctif, et zinc au cuivre dans l'intérieur du liquide. [Les partisans de la théorie des IX fluides se trouvent ainsi amenés à se débarrasser de l'un des courants, en Kissant sous silence. La théorie de Franklin n'a pas besoin de recourir à cet ifice, puisqu'elle n'admet qu'un seul fluide, d'où résulte un courant unique.] Ze qui précède nous montre que le sens du courant dépend à la fois de la iure du liquide et de celle des métaux qui y sont plongés, qu'en outre l'élec- :ité développée au contact de l'un des métaux se propage uniformément dans liquide en passant d'une couche à la suivante. Nous vt;rrons plus loin que 4e transmission de l'électricité s'accompagne toujours d'une action chimique, issi un grand nombre de physiciens, [en France surtout, se rangeant à l'opi- )n de M. de la Rive,] ont-ils considéré l'action chimique comme la source de lectricitc qui prend naissance au contact des métaux avec les liquides , et ise renouvelle constamment dès que le circuit est fermé par l'intermédiaire an fil conducteur. [Ç!e qu'il y a de certain, c'est que, pour obtenir un uple voltalque capable de produire un courant électrique , il faut toujours ie le liquide attaque au moins l'un des métaux, et le métal le plus attaqué '^nd V électricité négative , tandis que l'autre recueille l'électricité positive, l'action chimique est la même sur les deux métaux, ou si aucun d'eux n'est taqué, on ne constate aucun dégagement d'électricité. Ce fait milite en faveur • la théorie chimique^ et tend à faire rejeter la théorie du contact , en ce qui ncerne l'origine de l'électricité dans le couple voltaïque.]
299«. Pile voltaïque. — En disposant les uns à la suite des autres un certain >mbre de couples voltaïques semblables à celui de la Fig. 303, et en réunisut chaque fois le livre d'un couple ce le zinc du '^ple suivant, on nne ce qu'on ap- ■Ile une pile. La "8.304 représente ^ dis|K)sition de ■ genre. Considé- **» d'abord les ois couples V,V', I et supposons
WUXDT, Physique miklicde.
FlK. :.0i. - Tbôorlo de lu i.Ilc.
562 DE L ÉLECTBICITÉ.
que le zinc Z du premier élément V communique avec le sol. La force électromotrice agissant au contact de Z avec le liquide, développera entre ces deux corps une différence de tension électrique égale à 40, et comme réleclricité négative qui se porte sur le zinc s'écoule à mesure de sa production dans le sol, il en résultera que le liquide prendra une charge + 10 ; cette électricité se transmettera au cuivre C, et de là au second zinc Z' ; au contact de Z' avec le liquide du second couple , la force électro-motrice maintiendra de même uiie différence de tension égale à 10, et comme le zinc Z' possède +10, le liquide prendra une charge -+-20, qui se portera sur le cuivre C, et ainsi de suite; le cuivre C" du troisième couple aura donc une tension + 30. On voit qu'en augmentant le nombre des couples , on accroît dans le même rapport la tension électrique à l'extrémité isolée.
Considérons maintenant les trois couples Vo , V, , V, , et mettons le cuivre C du premier en communication avec le sol ; en répétant ici le même raisonnement que ci-dessus, nous verrions que le zinc Z ^ du dernier élément est cbargé d'électricité négative, et qu'il possède une tension — 30.
Si , au lieu de mettre en communication avec le sol l'une des extrémités de chacune des séries de couples V, V, V" et Vq, Vj, V,, on réunit ces extrémités par un fil conjonctif P'N', l'équilibre du système n'est pas modifié, puisque les lames Z et Co .^ont toutes deux à Fétat neutre. On a alors une pile isolée y dont les extrémités nommées pôles ^ sont chargées, l'une C" d'électricité positive de tension +30, et l'autre Z, d'électricité négative — 30. La chai*ge à cha(jue pôle est donc moitié de ce qu'elle serait si l'une des extrémités communiquait avec le sol ; car nous avons dans ce cas six couples, qui donneraient une tension égale à + 60 si l'un des pôles était en rapport avec le sol. [Nous avons supposé dans ce qui précède que le contact du cuivre avecle liquide ne développait pas d'électricité; cette hypothèse nous était pemii». puisque le cuivre n'est pas attaqué par Teau acidulée dans la pile. Du reste, quel quo soit le point où se développe la force électro-motrice, que ce ï^ulaa contact du lirpiide avec les doux métaux , ou avec un seul , ou même au contact des métaux entre eux , les tensions positive et négative des deux [kM^ croissent proportionnellement au nombre des couples qui composent la pile.J
En résumé, on voit (jue la pile nous permet d'obtenir dos courants continu* d'électricité et d'accroître à volonté, en augmentant le nombre des coupl*^. L» tension de l'électricité ainsi mise en mouvement. Nous ferons connaîtn* l'"^ princii)ales formes données à la pile quand nous traiterons de l'électricité djTiamique (chap. 111).
299»». Théorie chimique de la pile. — Volta et ses successeurs admettaient q'ie le développement de l'électricité dans la pile était dû au contact des nitHa'ix hétérogènes, et que le rôle du licjuide se bornait à conduire rélectririlê:b théorie du contact se trouvait ainsi appliquée à la pile. Une opinion tout opf»sée a prévalu dt^puis les travaux de M. De la Rive, opinion d'apK»s laquelle IVlectricité ne se développe, en général, qu'au contiict des métaux avec «les liquides ou même des gaz. Gomme, d'ailleurs , le passage du courant électrilih' à travers un liquide s'accompagne toujours de décompositions chimiques, i*
ÉLECTRICITÉ STATIQUE. SOURCES D*ÉLECTRiaTÉ. 5G3
en a conclu que Vélectricité de la pile ne peut être produite que par une action chimiqne : telle est la proposition fondamentale qui sert de base à la théorie chimique.
L'ancienne théorie du contact, qui attribuait le développement de Télectricité dans la pile au simple contact des métaux, était en opposition avec ce principe déûnitivement acquis à la science qu'aucune force ne se crée dans la nature ; elle ne pouvait donc pas se soutenir. Mais on est allé trop loin en voulant expliquer aussi par la théorie chimique les phénomènes électriques observés lors du contact de deux métaux, et en supposant que dans ce cas la production d'électricité libre avait sa source dans la présence d'une couche d'humidité condensée à la surface des métaux. On peut admettre ici la théorie du contact, sans se trouver en contradiction avec le principe de la conservation de la force, et attribuer, comme nous l'avons fait plus haut, la décomposition du fluide aux affinités différentes des méUiux pour les fluides électriques; c^r le contact de conducteurs de première classe, tels que les métaux, ne donne jamais de courants continus. L'affinité élective de chaque métal pour l'un des fluides est une force de tension d'une grandeur déterminée, qu'on est toujours obligé de mettre en liberté , soit par le travail mécanique nécessaire pour amener les métaux au contact et pour les séparer ensuite , soit par une action chimique permanente, soit enfin, comme nous le verrons §302, par l'application de la chaleur.
300. Électricité produite par le contact des métaux et des gaz. — Le contact
€ies métaux avec les gaz est aussi une source assez puissante d'électricité. Si
"* l'on introduit deux lames de platine dans deux tubes communiquants fermés
le haut et renfermant de l'eau acidulée ; si, en outre, on fait passer dans l'un
tubes du gaz oxygène, dans l'autre du gaz hydrogène, un courant électri-
e prend naissance dès qu'on relie les deux lames de platine par un fil métal-
e. Le courant va à travers le fil conjonctif de la lame qui plonge dans l'oxy-
ne à celle qui plonge dans l'hydrogène, et en sens inverse dans l'intérieur du
uide. Le courant ainsi engendré ne tarde pas à s'arrêter, car il décompose
My en transporte l'hydrogène sur la lame qui plonge dans l'oxygène, l'oxy-
^^ftue sur l'autre lame; les deux gaz mis ainsi en présence se recombinent pour
f^*Hner de l'eau. Toutefois , si l'on a soin de déposer sur les lames de platine
couche de noir de platine, qui a la propriété d'absorber une grande quantité
gaz , on peut obtenir des courants constants et durables. Grove a construit
de tels couples à gaz des piles très -puissantes. Nous reviendrons sur la
luction de l'électricité par le contact des métaux et des gaz, à l'occasion de
tH>lari8ation galvanique (cf. § 327).
fBl. Électricité développée par le contact des liquides de nature différente. — contact de deux liquides difl'érents produit aussi de l'électricité en petite entité. C'est ainsi que M. Becquerel a construit une pile qu'il nomme chaîne "^iDle à oxygène^ et qui est formée par un liquide acide et par un liquide al- Uà pouvant communiquer entre eux à travers une cloison en argile poreuse ; lame de platine plonge dans chaque liquide, et quand on réunit les deux
DE l'électricité.
lames par un fil conjonctif , on constate le passage d'un courant qui tb de Kacide à l'alcali à travers le fil conjonctif. Les courants électriques qui prennent naissance au contact des métaux avec des gaz ou des liquides entre eux n'ont guère d'importance que parce qu'on les obser\e comme effets secondaires des courants produits par l'action chimique des liquides sur les métaux, mais on ne s'en sert presque jamais comme source d'électricité.
302. Coaranto thermo-électriqfaes. — En chauffant les surfaces de contact de deux métaux différents, on obtient des effets électriques semblables à ceux que produit le couple voltaîque. Pour rendre plus intime le contact des métaux, on les soude l'un à l'autre par leurs extrémités , de manière à fenner le drcoit, comme le représente la Fig. 305, où l'on voit un barreau de bismuth B, dont
les extrémités sont soudées à celles d'un barreau de cuivre C Quand on chauffe Tune des sondures , celle de droite par exemple, le circuit est parcoon par un courant électrique, qui va , comme l'indique la flèche, du bismuth au cuivre en passant par la soudure chaude; sij au lieu de chauffer la soudure de droite , on refroidit celle de gauche, l'effet produit reste le même. Mais, quand c'est la soudure de droite qui est rrfroidie ou celle de gauche qui est échauffée, le courant s'établit en sens inverse. Une aiguille aimantée, placée dans l'intérieur du circuit , indique par sa déviation le passage et le sens du courant.
On appelle courant^ thenno-êlectrhjues ceux qui prennent naissance dans les circonstances que nous venons d'indi(juer, et couple thermo^élcctriqHe le système de deux niéliiux soudés et disposés de manière à produire de rêlectricité par l'application de la chaleur à l'une des soudures. L'intensité du courant augmente, toutes choses ég-ales d'ailleurs, avec la différence de tempérahire des deux soudures.
Par analogie avec ce qui a lieu dans le couple voliaïque , on admet que k métal vers lequel se dirige le courant, en partant de la soudure chauffée, preod Télectricité positive ; dans le cas que représente la Fig. 3(K>, c'est le cuivre i» qui prend le fluide positif, lorsqu'on chauffe la soudure de droite. En essan»' successivement les différents métaux deux par deux, on a pu les ranger datf un ordre tel que chacim d'eux reçoit, près de la soudure chaude, le fluide negatif avec ceux qui le suivent et le fluide positif avec ceux qui le précèdent: oo a ainsi , d'après Seel>eck , la série : Bismuths ploittb, éfaiii, platine y OTy argent ^ zinc y fer^ antimoine.
Fig. 305. — Appareil pour démontror la productt^»u de rélectricité par la chal«.ur.
