MESURE DES FORCES ELECTRIQUES

qui les sépare, on trouve que la force répulsive est chaque fois inversement

proportionnelle au carré de la distance d. Deux quantités d*électricité Ë et

E^ exercent donc, en général, Tune sur l'autre, une action dont l'inten-

EE' site est -y,-, et la vitesse que chacune d'elles communique aune masse M,

EE' I pour expression ^,^ , Il y a répulsion ou attraction selon que les èlec-

;ricité.s en présence sont de même nom ou de nom contraire.

La loi des attractions et des répulsions électriques n*est qu*un cas particulier de la loi générale qui régit laction des masses (cf. ^ 9). Dans le cas de Télectricité, les masses qui rattircnt ou se i*o{>oussent sont les quantités de fluide électrique libre que renferment les M)rps. G)ulomb a vérifié rexactitude des lois qui président aux attractions et aux répulsions électriques à Taide d*une balance de torsion qui porte son nom. MM. Dellmann et Kohimuscli ont modifié la balance de Coulomb, de manière à en accroître do beaucoup la lensibilité et à en permettre remploi pour la mesure de quantités d*électricité extrêmement laîblea.

3M. Graideinr de la fbrca électro-motrice dé? eloppée par le contact des métaox.Lob dei ttiaioBS électriques. — Nous avons vu, § 295, que le contact de deux disques métalliques développe sur chacun d'eux une tension électrique qui est constante pour deux mêmes métaux, et qu'on rapporte à la force éleciro-motrice. La force électro- motrice est d'autant plus grande qu'il s'accumule plus d'électricité libre sur une portion donnée de la surface des deux métaux, du fluide positif sur l'un, du fluide négatif sur l'autre. On peut donc arriver a mesurer la force électro-motrice en cherchant, d'après la méthode indiq[uée dans le paragraphe précédent, la quantité d'électricité qui reste sur chacun des disques après leur séparation. On trouve, par ce moyen, que, pour un système donné de deux métaux, la densité de l'électricité est toujours la même en chaque point des surfaces métalliques, quelle que soit l'étendue des disques employés. Il suit de là que l'intensité de la force électro-motrice est indépendante de la grandeur des surfaces en contact. On peut, en conséquence, admettre qu'elle est proportionnelle à la densité de l'électricité libre. Nous verrons plus loin (§ 3:^0') quelle est l'unité de force électro- motrice adoptée aujourd'hui.

La force électro-motrice, et avec elle la densité de l'électricité libre, sont Tautant plus grandes que les métaux employés occupent des rangs plus listants l'un de l'autre dans la série des tensions. C'est ainsi que Volta, en prenant comme unité de force électro-motrice celle <lu couple cuivre et argent, 1 trouvé pour les autres métaux les valeurs suivantes :

Zinc et plomb 5

Plomb et étaiii 1

Ktain et fer 3

Fer et cuivre 2

Cuivre et argent i

Ziuc et argent 12

Zinc et for 0

Cuivre et étain 5

La seule comparaison de ces nombres avec les numéros d'ordre des métaux dans la série des tensions du § 295' (^mc, plomb, èlain^ fer, cuivre^ argent, etc.) conduit directement à la loi suivante: La force électro^ motrice dcreloppée au contact de deux métaux quelconques est égale à la somme des forces électro-motrices qu'engendreraient les différents couples qu'on pourrait former eyi réunissant chacun des métaux

WmfoT.MoHOTiai, Pbys. in«d«, S* édlt. k'i

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compris dans la série des tensions^ entre les deux en expérience, stACcessive^nent avec celui qui le précède et celui qui le suit. Ainsi, par exemple, si nous représentons la force électro-motrice d'un couple par les symboles chimiques des métaux qui le Composent, nous aurons: (Z, Ag) = {Z, Pb) + (Pô, Sn) 4- {Sn, Fe) 4- (Fe, Cu) 4- {Cu, Ag).

Cette loi» d'après laquelle Tordre des métaux dans la série des tensions indique en même temps la grandeur relative de leurs forces électro-motrice^, est connue sous le nom de loi des tensions.

La loi des tensions avait déjà été déoouyerte par Volta au moyen de rélectroieope t feuilles d*or; M. Kohlrausch en a de nouveau Térifié Texactitude dans une série d*ezpéneooei ûdtei avec beaucoup de soin à Taide de la balance de torsion de Dellmann.

305. lUnn do la force éloctro-motrlco dé? doppéo ii cosUet dot BéUii il te lifiidot. — La force électro -motrice due au contact d*un métal arec uo liquide peut être mesurée de la manière qui vient d'être exposée pour le cas de deux métaux en contact Tun avec Tautre. Mais comme les liquides ne se laissent point ranger dans la série des tensions, la loi précédente m leur est pas applicable.

Quand on plonge deux métaux dans un même liquide, la force électro-motrice qui agit au niveau des surfaces métalliques doit être égale, comine nous Tavons démontré § 298, à la différence des forces électro-motrices que chacun des métaux développerait pour sa part s'il se trouvait seul eu contact avec le liquide. Vient-on à comparer entre elles les quantités d'électricité qu*on obtiendrait en immergeant successivement les différents métaoi dans un même liquide, on trouve que ces métaux peuvent être sériés suiTiDt Tordre des tensions qu'ils produisent, mais que cet ordre est tout diffêmt de celui qui existe pour les mêmes métaux mis en contact immédiat les u&s avec les autres, et qu'en outre il change avec la nature du liquide; toatefob la loi des tensions s'applique à chacune des séries prise à part.

La force électro-motrice de deux métaux plongés dans un même liquide pourrait èbf déterminée par les mêmes procédés que ceux qui nous ont senri jusqu'ici à mesurer Félictricité; il suffirait de sortir les métaux du liquide qui les baigne, et de mesurer b tmém électrique qui s*est développée sur chacun d*eux. Mais nous ayons, dans le courant éJectnq» qui 8*établit sitôt qu*on réumtpar un fil conducteur les deux métaux iuimeiigés, un WfOjtt bien plus sensible et bien plus commode de mesurer la force électro-motrice. Noos terroet. en effet, dans les chapitres suivants, que ce courant proiluit certains effets particulien. tant dans Tintérieur même du circuit qu'au dehors. Si donc on donne toujours aux la»» métalliques la même grandeur, et que Técoulement des fluides électriques s'opère cob»tanuncnt dans des conditions identiques, ces effets du courant mesurent dinwleaiflf la tension de l'électricité libre qui se renouvelle à chaque instant sur les Umes niéuDifH»» cnd*autreâ terme <, la force électro-motrice. Attendu que celte méthode de meosnratioadpli force électro-motrice du couple voltaîque ne saurait être séparée de Tétude des lois du covii' de la pile, nous en reportou» la description au chapitre suivant.

Les mêmes observations s'appliquent à la force électro-motrice de la pile tlieruio âisrthiii^- A l'égard de cette source d'électricité, nous ferons remarquer que la loi des teoaioos de Vdttk en vertu de laquelle Tordre des métaux, rangés par rapport à leurs tensioo» ékcui^f ^ indique en même temps la valeur relative des quantités d*électricitéprO(hiitâs, etie^êhm^ vra:e pour la série de* tensions thermo-électrique».

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