ACTION DES COURANTS SUR L* AIGUILLE AIMANTÉE

nfiendroDs sur ce sujet important, quand nous nous occuperons en particulier ées effets chimiques produits par les courants.

l4St. EffTets ntacB^tiqae* '«« eoaranta. — Si Ton dispose un fil létailique traversé par un courant, parallèlement à une aiguille aimantée BobiJe sur un pivot, elle quitte le méridien magnétique et se met en croix aiec le courant. C'est là l'expérience célèbre d'Œrsted, qui la fit pour la praniére fois en 1819. Si Taiguillc est astatique, elle se place perpendiculaire- ■eotau courant; dans le cas contraire, comme elle est sollicitée par l'action terrestre, elle s'approche d'autant plus de la position perpendiculaire , que les étéments de la pile qui fournit le courant sont plus étendus. Ce phénomène ioDDe le moyen de comparer les intensités des courants ; il permet aussi de reconnaître facilement si un fil de métal est fvcoDru par un courant.

Quand on change le sens du courant, faiguille se retourne bout à bout. On obtient le même résultat, quand, sans changer le sens du courant, on fait passer le fil métallique qui était au-dessus du centre de l'aiguille , au-dessous , et réci- pig. 4064.

praquement. La fig. 1004 représente un

ifpareil au moyen duquel on fait facilement ces diverses expériences. Les fils é,a'h\ qui passent l'un au-dossus, l'autre au-dessous de l'aiguille aimantée /i«, «•01 isolés l'un de l'autre, par des colonnes de verre aa\ 66'. En accrochant mx deux bouts d'un de ces fils les électrodes de la pile , on peut faire passer e courant, dans quatre conditions différentes: au-dessus ou au-dessous de aiguille, de droite à gauche ou de gauche à droite.

Ampère est parvenu à réunir les divers résultats en un seul énoncé : il sup- IKtee un observateur couché le long du courant , regardant l'aiguille aimantée , ît placé de manière que le courant entre par ses pieds et sorte par sa tète, et I nomme droite et gauche du courant , la droite et la gauche de l'observateur linsi placé. Cela posé, l'expérience montre que, dans tous les cas, le pôle tord ou pôle austral (\^0b) de l'aiguille aimantée se tourne à \si gauche du «urant. Ainsi, dans le cas de la fig. 1064, on voit que le pôle nord de l'aiguille tiendra en n, en avant de la figure ; car l'observateur étant couché sur le dos, es pieds du côté de a, sa gauche sera en avant. *440. Haltipiicateur. — Pour rendre plus eflicace l'action du courant sur avilie aimantée , Schweigger a eu l'idée de faire passer le fil plusieurs fois intour de cette aiguille , en ayant soin de l'envelopper de soie ou de coton, ^que l'électricité ne puisse sauter d'un tour à l'autre. Les instruments w»&truits d'après ce principe se nomment multiplicateurs. La fig. 1065 représente un de ces appareils ; le fil enveloppé de soie est enroulé autour d'un cadre; ^Q a et 6 sont les extrémités de ce fil. L'aiguille aimantée ns est suspendue

SOURCES DELECTRiaTE.

dans le cadre, que Ton a soin de placer dans le méridien magnétique. Chaqo tour du fil produisant son effet, on voit que Taiguille sera plus fortement dévié que s'il n*y avait qu*un tour, si toutefois les quatre parties de chaque tour tè^ki ed, da (fiy. 1066 ), concourent à pousser le pôle nord du même côté. Or, cei ce qtii a lien; car si le courant marche dans le sens des flèches, on voit, « appliquant la régie d*Âmpére à chaque côté du rectangle, que le pôle nord ser poussé derrière le plan de la figure.

Du reste, il ne faudrait pas croire que la sensibilité de Tappareil augmeata indéfiniment quand on multiplie le nombre des tours ; car Télectricité éprooic à parcourir le circuit, une résistance qui augmente avec sa longueur. Ce n'ert

Fîg. 1065.

Fig. 4066.

Fîg. 4067.

donc que lorsque Télectricité présente une assez forte tension , qu'on peol impunément augmenter beaucoup le nombre des tours.

Haitipiieatear à deux ai^aiiies. — Pour rendre l'acUon du courant phi efficace, il faut se senir d'une aiguille très forte, et en même temps dimioner l'action magnétique du globe sur cette aiguille. Pour remplir ces deux conditions, en apparence inconciliables, Nobili emploie deux aiguilles parallèles fis, n's' (/îg. 1067), fixées invariablement l'une à l'autre, de manière que lei pôles contraires soient d'un même côté (1208). On donne à ces aiguilles à pei près la même force, de manière que le magnétisme terrestre n'ait sur le syslèae qu'elles forment qu'une faible action. Ce système est suspendu par un fil de soie sans torsion /*, de manière que l'une des aiguilles soit dans l'intérieur Ai cadre, et l'autre en dessus. La tige /, qui les lie entre elles, passe libremert dans un tube de verre vertical qui traverse le haut du cadre. Il est facile de voir que la partie ah du courant pousse du même côté, derrière le plan de h figure, les pôles n et «'. Quant aux parties 6c, cd, da, elles tendent à amener «' en avant ; mais rexpérience montre que leur action, à cause de la plus grande distance, est moindre sur n's' que l'action de la partie ab seule. De sorte qne la déviation est bien plus grande que s'il n'y avait qu'une seule aiguille i»; l'action de la terre étant très faible, et celle du courant s'exerçant à la fois sir les deux aiguilles , et avec une grande intensité, parce qu'elles peuvent être individuellement très fortes.

1444. R«»niètres •u «aUaB*»ètres. — Ordinairement, on adapte ai* dessous de l'aiguille supérieure, un cadran divisé qui permet d'en mesurerto déviations. Ce cadran est fixé au cadre de manière que le diamètre qui passe par le zéro soit parallèle au plan du cadre , plan que l'on place toujours dais

DE L'ÉLBCTRICITÉ DYNAMIQUE. S15

k méridien magnétique. L*appareil porte alors le nom de réomètre ou galvatimèlre, parce que l'intensité du courant peut se déduire de Tangle de déviation. U figure 4068 représente un réomètre à deux aiguilles, imaginé par I. E. Becquerel, pour Tusage des cours publics. Le fil enveloppé de soie est eoroDié sur deux cadres parallèles et verlieux a, a' ; ses extrémités aboutissent ea^et o' ; les deux aiguilles aimantées teoent sur le tranchant d*un couteau kizontal en bronze, qui sert à les réunir, K est disposé comme le couteau des balances. Un brin de paille e, fixé à Taiguille Ultérieure, parcourt les divisions d*un arc i grand rayon ; il est équilibré par un mtre-poîds en forme d'écrou, qui s*en- SMce plus ou moins dans une vis placée a Kig. 4 068.

'extrémité opposée de Taiguille aimantée.

)o dispose ce contre-poids de manière que le système des aiguilles se tienne bloi-méme verticalement.

Mé^Biètre diffTéreiitiei. — Cet instrument sert à comparer les intensités e deux courants ; il ne diffère des réomètres ordinaires qu'en ce qu'il y a eax fils enroulés autour du cadre. Ces deux fils sont aussi identiques que Msible, et, pour qu'ils soient distribués de la même manière sur le cadre, on s tord bien régulièrement l'un avec l'autre, et on les enroule ensemble. Pour MDparer deux courants, on les fait passer en sens contraire dans ces deux Is, qu'il est facile de reconnaître parce qu'ils sont garnis de soie de différente Nileur. Le sens de la déviation de l'aiguille, indique quel est le courant le plus itense, et la grandeur de cette déviation sert à mesurer la différence. Nous décrirons plus tard en détail les diver» réomètres dont on fait usage ; nous suffit pour le moment de savoir comment on peut constater l'existence e faibles courants au moyen du multiplicateur.

I44S. iLBCTRiciTi DTHAimuB. — L' électricité qui circule dans le fil con- Mctif de la pile doit à son état de mouvement, des propriétés particulières Mtcs différentes de celles de l'électricité statique. C'est ainsi que celle-ci, iielque grande que soit sa tension, est impuissante à produire des décomposiions et à dévier l'aiguille aimantée. On a donné le nom iYélectrmté dynamique Q fluide en mouvement dans le fil conjonctif. Ce fluide ne se porte pas à la 'Orface des conducteurs, mais il est en égale quantité dans tous les points de ï section, comme nous le prouverons plus tard. De plus, l'intensité et les prortélés du courant sont les mêmes dans tous les points du fil conjonctif, prés ^ pôles de la pile comme à une très grande distance, et cette distance dépasse ^vent des milliers de kilomètres, comme dans les télégraphes électriques. Par exemple, une même aiguille aimantée soumise à l'action du courant dans 1^ mêmes conditions, est partout déviée de la même quantité; plusieurs volta

Si 6 SOURCES D*ÉLECTRIGITÉ

mètres identiques (1438) placés aux différents points du circuit contienneiit au bout du même temps, des quantités égales d*bydrogène. On ne peut donc pu considérer les fluides qui partent des pôles de la pile, comme se transportait Tun vers Tautre dans le (il conjonctif ; car, alors, il y aurait beaucoup de Swk positif ou négatif près des pôles, et rien ou presque rien , vers le milieu do fi conjonctif; les effets ne pourraient donc pas élre les mêmes dans tous les poiMt du circuit. La théorie de la polarité électrique rend compte de la manière h plus heureuse de tous ces résultats : le courant consiste dans une suite cootioM de décharges intermoléculaires , analogues à celles que nous montrent in tubes étincelants, et qui ont lieu de la même manière, dans toutes les section du conducteur, et dans toute l'étendue d'une même section.

Colladon a montré que Télectricité des machines ordinaires peut aussi produire des courants ; par exemple, quand on réunit, par un 61 métallique, kl conducteurs et les coussins d'une machine de Ramsden; mais la quaotHê d*électricité fournie à chaque instant est tellement petite, qu'il faut, pour qie le courant produise quelques effets, employer des machines très puissanta, comme les machines hydro-électriques. Celle de l'Institut polytechnique et Londres fournit un courant qui décompose l'eau et les sels, et dévie de B* environ l'aiguille aimantée d'un multiplicateur à 60 tours. Le fil qui porte k courant part de la chaudière et s'enfonce dans un puits. Le courant va dupnib à la chaudière, qui est électrisée négativement ; ce qui s'explique facilefloeii quand on considère le courant comme formé de décharges intermoléculûei. Nous avons vu aussi, Télectricité de l'atmosphère dévier l'aiguille du réomètre (1401).

Les piles donnent de très grandes quantités d'électricité, mais leur tensioa est faible, à moins qu'on n'emploie un très grand nombre d'éléments. Ausii peut-on tenir impunément avec les mains, les électrodes des piles composées d'une dizaine de couples, l'épiderme sec isolant suffisamment pour les faibles tensions qu'elles produisent. Nous verrons aussi que, dans une foule d'appareilSf le bois, l'ivoire, le carton, isolent assez pour empêcher l'électricité de quitttf les électrodes.

n. Dégagement de réleotrioité dans les actions chimiques.

4443. iLBCTRicrri FEODUiTE DANS LES COMBINAISONS. — L'idée de rechercher de l'électricité dans les actions chimiques, est antérieure à la découverte (fc Galvani. On y fut amené naturellement en remarquant que le frottane»* produit de la chaleur, en même temps que de l'électricité, et que les actifli* chimiques forment la source de chaleur la plus abondante. Laplace et Lavoisiof» en 1781, tirèrent des étincelles d'un condensateur de Volta, mis en commun»cation avec un vase dans lequel ils faisaient agir de l'acide sulfurique sur doftf

oa de la craie. Mais reffenescence qui se produisait occasionnait des frottements auxquels on pouvait attribuer Telectricité dégagée. Plus tard, Volta chargea son électromètre condensateur, avec de l'élcctricilé dégagée dans la combustion do charbon. Après la découverte de la pile, l'invention du multiplicateur vint fournir aux expérimentateurs un nouvel instrument, au moyen duquel Œrsted fTonva qu'il se dégage de Télectricilé dans l'action d'un acide sur un métal. M. Becquerel découvrit ensuite l'électricité dégagée dans les combinaisons des acides et des bases, et dans une foule d'autres réactions chimiques. Depuis, plosieurs physiciens, parmi lesquels nous citerons MM. Faraday, A. de La Rive, Becquerel, Avogrado, Matteucci, Nobili, ont rassemblé une masse de faits qui permettent de considérer le phénomène comme général.

Pour reconnaître le dégagement de l'électricité dans les actions chimiques, 00 opère tantôt avec l'électromètre à condensateur, tantôt avec le multiplicaleor; quelquefois on se sert de membres frais de grenouille. Dans ces expériences, on se préoccupe surtout d'éviter toute disposition qui pourrait faire apposer que Télectricité recueillie est produite par le contact. Il faut aussi afoir soin que les corps mis en présence soient l'un et l'autre bons conducteurs ; autrement le fluide qui se porterait sur le mauvais conducteur ne trouvant pas d'écoulement, détruirait celui que recevrait l'autre corps, et l'on n'obtiendrait aucun résultat. Du reste, on ne recueille ordinairement qu'une très petite ^ portion des fluides séparés, la plus grande partie se recombinant aux surfaces ^ méïqes où se produit l'action chimique. — Avant d'entrer dans le détail des expériences, nous allons énoncer les lois générales auxquelles on est arrivé, telles qu'elles ont été résumées par M. Becquerel.

l» Quand deux corps se combinent, les substances qui s'unissent à l'oxygène, ou celles qui jouent le rôle de base, s'électrisent négativement tandis que l'oxygène ou les corps qui jouent le rôle d'acide prennent le fluide positif.

h Dans les décompositions, l'électricité se distribue d'une manière inverse : les corps qui jouent le rôle de base emportent l'électricité positive, et ceux lui jouent le rôle d'acide emportent l'électricité négative.

Souvent, on indique la distribution de l'électricité, en disant que la substance lui reçoit le fluide positif est négative, et que celle qui prend le fluide négatif ^t posUive; nous éviterons d'employer cette manière de s'exprimer, parce qu'elle n'est pas nécessaire, et qu'elle peut jeter de la confusion dans l'esprit.

Nous allons maintenant passer en revue les différentes classes d'actions chimiques : combustion, actions des dissolutions les unes sur les autres, actions des dissolutions sur les métaux.

*444. Combustion des solides. — Volta, le premier, a reconnu qu'il se dégage de l'électricité dans la combustion ; mais, dans sa manière de procéder, les résultats étaient incertains. M. Pouillet est parvenu à en obtenir de constants par le moyen suivant * : un cylindre de charbon c (fig. 1069), allumé

or

et

tA

* Awiaief de chimie el de phynqtie, 2« série, t. XXXV , p. 401.

Fig. 4069.

seulement à sa partie supérieure, est posé sur une lame fixée à l'oD des plateaux d*un électrométre condensateur, dont Tautre plateau communique avec le sol. On active la combustion en soufflant de Tair ou de Toxygéne aiec une vessie. Le charbon prend l'électricité positive, et Tacide carbonique, le fluide négatif. Quand on veut recueillir ce dernier, on fait communiquer le charbon c\ avec le sol, et on le place au-dessous de la lame qui dépasse le plateau collecteur ; Tacide carbonique dégagé rencontre cette lame et j dépo>e 1 électricité positive quMI emporte. — M. Gaugain a remarqué que Ton obûeni instantanément le maximum de charge du condensateur. Il a aussi trouvé moyen d'ob tenir des résultats certains, au moyen d'un fragment de charbon de forme quelconque et entièrement allumé. Il suffît de l'envelopprr d'un grillage en platine distant de 3 ou 4 millimètres, au moyen duquel on enlève l'électricité du gaz chaud, pendant que le charbon, qui doit être bon conducteur , communique avec le plateau. C'est pour n'avoir pas employé cette précaution que Volta , qui mettait le charbon en fragments dans un petit réchaud, n'obtenait que des résultats incertains, et que Davy et de Saussure ne parent réussir en voulant répéter ses expériences. M. Matteucci a obtenu de boni résultats avec un charbon allumé dans toutes ses parties, mais sur lequel il projetait un courant d'air qui emportait l'acide carbonique.

Le soufre en combustion ne donne pas d'électricité au condensateur; c'est qu'il est mauvais conducteur. Il en est de même quand on fait brûler le charboo dans l'oxygène sec, après l'avoir attaché à un fil de platine communiquant avec le condensateur; et avec le zinc, le cuivre, l'étain, l'antimoine, se combinant avec le chlore sec. M. Matteucci en avait conclu, ainsi que de beaucoup d'autres obser\'ations sur les réactions des dissolutions, qu'il n'y avait pas dégagement d'électricité dans la combinaison de deux molécules élémentaires; mais M. Becquerel a combattu cette manière de voir, et il a montré que, dans lecis de la combustion, la cause de l'absence de résultats n'est autre que la mauvaise conductibilité des gaz secs ' .

On peut encore reconnaître l'électricité dégagée par la combustion (h charbon, en plongeant l'extrémilé d'un cylindre de plombagine artificielle, dans du salpêtre en fusion contenu dans un creuset en platine isolé. Le charbon et le creuset étant mis en rapport avec le fil d'un multiplicateur, l'aiguille aimantée est fortement déviée, de manière à indiquer que le charbon a reçu l'électricilé négative.

4445. Combastlon des gaz. — M. Pouillet a d'abord étudié l'électricité

' Annales de chimie et de physique, 3^ série, t. XVI , 257 -, XVll, 26, et XLli, 383.

gsfée dans la combustion du gaz hydrogène. Ce gaz sortait par un tube itallique non isolé, et la flamme était enveloppée d'une hélice en platine  f, 1070), communiquant avec l'un des plateaux du condensateur. Ce plateau chargeait de fluide positif. Quand Thélico, s étroite, était plongée dans le gaz hydrole, qui occupe l'intérieur de la flamme , une en B , le plateau recevait le fluide ptif. M. Matteucci et M. Gaugain ont lOtré que, pour obtenir des résultats ceras, il faut en même temps faire commujueravec le sol la couche gazeuse qui feloppe la flamme. On voit , d'après ce i précède, que, dans la combustion de *^* ^^^^'

fdrogène, ce gaz prend le fluide négatif,

qoe l'air, et la vapeur d'eau produite par la combustion, reçoivent l'électricité sitive, qui peut être recueillie jusqu'à 10'°'" de la flamme. Quand le tube de Italest isolé, il se charge de fluide négatif. M. Pouillet a aussi expérimenté r la flamme de falcool, de l'éther, de la cire, des huiles, des graisses et de isieurs substances végétales.

H. Becquerel ayant constaté qu'il suffit de tenir dans la flamme, à des temratures différentes, deux spirales en platine, pour obtenir un courant, on ntétre induit en erreur dans les expériences destinées à reconnaître l'électricité la flamme. Cependant, l'origine chimique de cette électricité n'en est pas )ins prouvée par les expr^riences concordantes de M. Pouillet, et elle a été nfirmée depuis par celles que nous allons rapporter. H. Hankel mit le fil d'un réoroètre en rapport avec une lampe métallique à '4)ol, et avec une lame de platine placée obliquement au-dessus de la flamme ; obtint un courant allant de la lame à la lampe , par le réoniétre. Il réussit alement, en remplaçant la lame de platine par un conducteur humide , et Hne par la main mouillée. M. Bufl" a reconnu aussi qu'en plongeant les deux tréroités du fll d'un multiplicateur dans la flamme, le courant allait de l'extréité la plus échauffée à l'autre extrémité ; mais, d'un autre côté, ayant mis I fil de platine dans la flamme , il chargea un condensateur, d'électricité «itive quand le fll plongeait dans la partie extérieure, et d'électricité négative land il plongeait dans l'intérieur. Or, ce fil devrait toujours prendre l'électriké positive, si l'effet était dû à la chaleur seule. Enfin, M. Grove plaça deux virales de platine dans la flamme d'une lampe à alcool activée par le vent d'un lalameau ; Tune des spirales était plongée dans la partie jaune de la flamme, t l'autre, dans la partie bleue tout près de l'orifice du chalumeau. Il obtint tosi un faible courant qui allait de la première spirale, qui était la plus chaude, celle qui était près de l'orhice. Mais ayant éloigné la première, de manière pi'dle fût plus froide que l'autre, le sens du courant ne fut pas changé ; '^ qui montre qu'il n'était pas dû à l'inégal échauffement des deux spirales.

320 SOURCES d'électriqté.

4446. Eleetrieité produite par la réaction éeu dlosolatlMM

à M. Becquerel qu*est due la découverte de rélectricité dégagée par lutions qui agissent chimiquement les unes sur les autres. Nousalloni les principaux cas qui se présentent ^

1» Fomatioa des sels. — Quand un acide et une base se coo y a production des deux électricités ; Yacide prend Télectricité poti base rélectricité négative. M. Becquerel opère ainsi * il place Tacide

en dissolution , dans deux vases verre, A et B (/î^. 1074 ) ; lun de contient, par exemple, de Tacide a:

Tautre, une dissolution de potasse dans ces liquides, des lames de pla aux deux bouts du fiK aussi en ph multiplicateur. Si les deux liquides s Fig. 4 074. par une lame de platine, Taiguille d

cateur ne bouge pas ; mais si la comi est établie au moyen d'une mèche de coton ou d'amiante , humecta Teau salée ou acidulée , Tacide et la base des vases A et B montant larité dans cette mèche, se joignent, et aussitôt l'aiguille indique i allant de l'acide à la base, par le multiplicateur. Il n'y a ici qu'un seul ne peut donc invoquer d'effet de contact.

Indépendamment du courant qui parcourt le fil métallique réui deux lames de platine , il s'en produit un autre dans le liquide , qui base à l'acide, sur lequel se porte le fluide positif, et qui est comme h

tion du courant qui parce >^X^ Dans ce qui suit, il s'agii

l ^L du courant dans le fli, à m

\ ^Jfe. n'avertisse du contraire.

j ^BB^ """^ ""^ adaptant à l'un des bout

^^^ multiplicateur une cuille

Fig. 4073. tiner (fig, 4072) dans

met l'acide , et à l'autre

pince, aussi en platine, dans laquelle il fixe un morceau de potasse c(

ment humectée ; il plonge l'extrémité du morceau de potasse dans

ayant soin de ne pas toucher la cuiller, et aussitôt le courant se mai

courant est assez fort pour être observé sans multiplicateur, en le fais

une seule fois prés de l'aiguille aimantée.

M. Mousson emploie une méthode très simple; il fixe aux extrén du multiplicateur des disques en platine, sur lesquels il applique

1 Annales de chimie et de physique , t^ s^TÏe , lome XXIII , page 244 ; et page 477.

ihs de papier trempées dans les dissolutions acide et basique ; il appuie les m rondelles l'une sur Tautre, et le courant se manifeste. Diîy ayant objecté que, dans ces expériences, l'électricité pouvait être due ce que l'une des lames de platine était en contact avec Facidc, tandis que itre l'était avec la base ; M. Becquerel plongea les deux lames dans de l'acide trique placé en A et Â' (fig. 1073), et réunit les deux vases par une mécfae ! colon mouillé, soutenue par une lame de platine, et assez longue pour que ; acides ne pussent de longtemps arriver au milieu. Ayant ensuite déposé une «tCe d'acide en a, et une goutte d'une Mohition de potasse en c, il y eut combi- Jioo entre ces deux liquides, et le cou- Ht se produisit. — M. Nobili emploie 4 Bcs : il fait plonger les lames de platine ■s deux vases contenant une dissolution pig. 4073.

salpêtre , et communiquant , par des

khes d'amiante ou par des tubes en siphon pleins d*eau, avec ceux qui Bliennent l'acide et la base, lesquels sont toujours réunis entre eux par une èche en amiante à travers laquelle la combinaison s'effectue ; mais le courant t assez faible , à cause de l'imparfaite conductibilité de la dissolution de Ipétre.

2* Eaa ave« les acides on les bases. — Au moyen de la disposition delà f. 1072, on peut faire agir l'eau sur un acide ou sur une base; l'eau est placée AS la cuiller, et la base fixée à la pince. Si cette base est en dissolution, on y mpe une lame de platine, ou un morceau d'épongé de platine, fixée à la pince, que l'on plonge ensuite dans la cuiller. On peut aussi employer la disposition la fig. 1071 . Le sens du courant montre que l'eau prend le fluide négatif en combinant avec les acides, et le fluide positif, avec Ies6a«es. Elle se comporte lie comme un acide, en présence des bases, et comme une base en présence s acides ; ce qui est d'accord avec la manière de voir des chimistes. Le même cord se manifeste dans la combinaison des bases avec les alcalis, c'est-à-dire le la base se comporte comme un acide vis-à-vis de l'alcali. — Quand les ik neutres en dissolution concentrée s'unissent à l'eau, ce liquide se comvte comme base, c'est-à-dire qu'il prend le fluide négatif. Il résulte de ces its, que l'eau de la mèche avec laquelle on réunit les dissolutions renfermées IBS des vases difi'érents, produit des courants en se combinant avec ces dissoitions, mais ces courants sont généralement plus faibles que ceux que Ton eut obsen^er.

3« AeMes entre eux. — M. Recquerel a reconnu que, lorsque deux acides iigissent l'un sur l'autre, celui qui est le plus oxydant, c'est-à-dire qui cède t plus facilement son oxygène, prend l'électricité négative. Par exemple, si i*ODmet dans un tube en U, d'un côté de l'acide sulfurique et de l'autre de liôde azotique, et qu'on plonge les bouts du fil de platine du multiplicateur ^s les deux branches, le courant va de l'acide sulfurique à l'acide azotique

322 SOURCES d'électricité.

par le multiplicateur. Quand les acides sont engagés dans des composés salin ils semblent conserver les mêmes tendances; ainsi, les sulfates prenneatk fluide positif en se combinant avec les azotates, les phosphates atec les sdfates, etc. M. de La Rive a formé la liste suivante, dans laquelle cliaqw substance prend l'électricité positive avec celle qui la suit, et l'électridli négative avec celle qui la précède :

Acide phosphoriquej a, sulfurique, a, azotique, a. chlorhydrique, a, oMque, a. azoteux y dissolutions salines , dissolutions alcalines.

Il se présente quelques exceptions : certaines dissolutions salines preniwil le fluide positif avec certains acides, et le fluide négatif avec certaines bases; ce qui tient probablement à l'intervention de l'eau dans le phénomène, et à SM affinité prépondérante pour Tune ou l'autre des substances en présence.

1447. Polarisation éeu lantes de platine. — Le courant produit JM l'action chimique, détermine sur les lames de platine plougées dans les liquides un dépôt de substances gazeuses ou autres, provenant de l'action produite si les liquides par le courant qui les traverse. M. de La Rive exprime cet effet a disant que ces lames sont polarisées. Les dépôts formés produisent des actiM chimiques qui peuvent donner lieu à un courant inverse de celui qu'on vd observer, et qui se nomme courant secondaire. Par exemple, si après aveî décomposé l'eau dans un voltamètre (1438), on sépare cet appareil de la ph et qu'on réunisse par le fil d'un multiplicateur, les deux 61s de platine fi plongent dans l'eau, on observe un courant dans lequel le fil de platine fi apportait le fluide positif de la pile reçoit le fluide négatif, et réciproquemeâl Ce courant va en diminuant peu à peu, et finit par disparaître. Le cooni secondaire peut détruire en tout ou en partie celui que l'on veut observer surtout s'il est faible. Pour éviter cet inconvénient, M. Recquerel a imaginée changer les lames de place à des intenalles très rapprochés, en faisant en sort que celle qui arrive à l'endroit où elle doit recevoir une certaine espèce d'éle& tricité, communique toujours avec le bout du fil du multiplicateur qui doi recevoir cette électricité. M. Becquerel a même imaginé pour cet objet deii appareils particuliers, qu'il nomme dépolansaieurs, et dans lesquels un moow ment de rotation détermine le changement mutuel de position des lames, assa rapidement pour que l'aiguille aimantée consente sa déviation sans éproorfl d'oscillations sensibles K

Au moyen de ces appareils, on peut constater la production de l'électriett dans une foule d'actions chimiques très faiBles. M. Becquerel cite un en curieux, où l'action de l'eau sur deux dissolutions donne un résultat invenï de celui qu'elles donneraient si elles étaient seules juxta-posées : on disp«« les unes à la suite des autres une suite de mèches oa, c6, 6c, cd (flg. \Oli)t entre deux vases remplis d'eau distillée et accompagnés de l'appareil dépolarisateur. Les mèches oa et cd sont imbibées d'eau, ah d'une dissolution desoos-

1 Annales de chimie el de physiqvie, 3' série, t. XLll, p. 389.

ACTIONS CHIMIOUES. 8S8

rbonate de soude, et 5c de bi-carbonate de soude. On trouve un courant igédans les mèches, suivant la flèche supérieure; tandis que la réunion des

IX sels donnerait un courant en sens opposé. C'est qu*il j a ici trois mats, le premier produit par Taction de Teau de oa sur le sous-carbonate de ; le second par Faction des deux sels ;

B troisième par Faction du bi- carbonate ^mm^t^^^H^ÊtÊta^^ r Tean de cd. Ces courants sont dirigés | " ^^^"^^^^^ isle sens des petites flèches, et le ré- pig. 4074-

lat montre que le courant en a est

ts intense que la somme des deux autres. En général , quand plusieurs solutions acides neutres ou alcalines sont à la suite les unes des autres, le irant produit est le résultat de la composition des courants individuels qui tlieu à chaque contact.

1448. iLBcniGirt 11B8 DtcoMPOsmcms CIIMIQUB8. — H. Pouillet a reconnu lectricité dégagée par les décompositions chimiques dans lesquelles un des oents se dégage, par la méthode suivante ' . Un creuset incandescent en itine épais, est fixé à Textrémité d'une tige de laiton soudée au plateau érieur d'un électroroètre condensateur, dont le plateau supérieur communique

X le sol. Si l'on projette dans ce creuset une dissolution de strontiane, IBX, baryte, souSe, ou potasse, substances qui ont une grande afiinité pour ID, le liquide prend la forme globulaire, l'eau se sépare sous forme de peur, de la substance dissoute, et le plateau qui communique avec le creuset

trouve chargé de fluide positif, tandis que la vapeur emporte du fluide gaUf. Au moment où le liquide, par suite du refroidissement du creuset, se bit subitement en vapeur en en touchant les parois, la quantité d'électricité l telle que les feuilles d'or divergent sans condensateur. Peltier a même ■staté que l'électricité ne se dégage réellement qu'à ce moment-là, lorsque vapeur s'échappe vivement, de manière à soustraire les fluides séparés à une composition immédiate ^. On peut facilement recueillir l'électricité emportée r la vapeur, en mettant le creuset en communication avec le sol, et plongeant IBS la vapeur qui s'en échappe, la tige fixée au condensateur. L'électricité est pas produite par le changement d'état de l'eau, car les substances qui éiaporent sans se décomposer, comme l'eau distillée, l'acide acétique pur et istallisable, les acides sulfurique et azotique purs et concentrés, ne donnent ocone électricité. Avec les dissolutions d'acides ou de sels neutres ou non, le reoset prend le fluide négatif ei la vapeur emporte le îimde positif. C'est le OBiraire de ce qui a lieu avec les alcalis. Le sel marin a été étudié tout partinlièrement : une seule goutte d'eau salée dans un creuset rouge, suflit pour knner une quantité notable d'électricité. L'eau des mers, en s'évaporant, doit Init fournir à l'atmosphère de l'électricité positive (1407). L'eau commune,

* Annales de chimie et de physique^ 2« série, t. XXXYI, p. 5.

* Âwi^Us de chimie et de physique, 3« série, t. IV, p. 4 44.

324 SOURCES d'électricité.

qui Uent toujours des matières salines en dissolution, se comporte Teau de mer; seulement, elle donne beaucoup moins d*électricité. — OoTiit que les résultats qui précédent sont Tinverse de ceux qu'on obtient quand b mêmes substances se combinent avec Teau. Les acides volatils qui se dégageât de ce liquide sous forme de vapeur, emportent le fluide positif. L'ammoniaqoe, qui est plus volatile que Teau, s'exhale de même en emportant le fluide fMti^, et laissant au creuset le fluide négatif,

M. Reich, M. Rless et M. Gaugain, ont cru pouvoir attribuer rélectridté dégagée par les dissolutions projetées dans un creuset rouge, au frottemeal des gouttelettes d'eau lancées contre les parois, au moment où le liquide quitte la forme globulaire. Mais alors les efi'ets devraient être différents dansu creuset profond et sur une plaque de platine à peine concave. De plus. Te» distillée et les' acides purs devraient produire de l'électricité dans les méoes circonstances, ce qui n'est pas.

M. Pouillet a encore recueilli de l'électricité dans la décomposition par h chaleui\ de substances sèches, telles que des oxydes et des sels. Il les plaçait sur une lame de platine communiquant avec l'électromètre, et concentrait nr elles les rayons solaires, au moyen d'une lentille à échelons (11,131).

M. Henrici obtient de l'électricité de décomposition, dans des conditioM toutes difi'érentes de ce que nous venons de voir. Il plongé dans une dissoistion, les deux bouts garnis de platine, du fil d'un réomètre; d'un côté, le platine est froid, et de l'autre, il est porté au rouge. Aussitôt on a un courait qui va du platine chaud au platine froid par le réomètre, quand la dissolutioi n'est pas capable d'attaquer le platine chaud ; comme cela a lieu, par exemple, pour les acides sulfurique et nitrique étendus ou concentrés. Le courait provient alors de la décomposition de la dissolution, par la chaleur du métaL Quand le platine chaud est attaqué, comme lorsqu'on emploie l'acide chloriifdrique ou la potasse, le métal chaud prend le fluide négatif.

Doubles décompositions. — Dans les décompositions chimiques , lei électricités se distribuent généralement d'une manière inverse à ce qui a liei dans les combinaisons ; il semble que chacun des éléments qui a abaodoDié une espèce d'électricité en se cx)mbinant, ait besoin de la reprendre au momeot où il se sépare du composé. M. Becquerel a reconnu que , dans les doubb décompositions des sels, c'est-à-dire quand deux sels font un échange mutsei de leur acide et de leur base, il n'y a pas dégagement d'électricité. On pouiait prévoir ce résultat ; les décompositions qu'éprouvent d'abord les deux sels pre^ duisant des effets électriques opposés à ceux qui résultent des combinaisatf qui s'effectuent immédiatement après. Il paraît cependant qu'il peut y aveir quelquefois des traces sensibles d'électricité, qui proviennent sans doute de ce que les portions de fluides qui s'entre-détruisent à l'instant même où elki prennent naissance, ne sont pas exactement égales, pendant les décompositioBS et pendant les combinaisons qui leur succèdent.

4449. ACTION DBS UQUIOBS SUR LES liTAUX. — Le dégagement de Téltctrieit^

ACTIONS GHIMIQUeS. 3tS

ui raction exercée par les dissolutions sur les métaux, s*observe soit avec Bectrométre, soit avec le réomètrc.

lipérieBre* a^ee le eondensatear. — Voici comment Opère M . Becquerel : le capsule de platine c {fig. 1075) est mise en communication avec le plateau férieur a d*un condensateur à feuilles d*or. Cette capsule reçoit un liquide due l'attaque pas, et Ton y plonge Textréité d'une tige de métal m , de manière à ! pas toucher le platine. I/autre extrémité 1 h tige m, que Ton tient avec une pince tige de verre , s'appuie sur le plateau périeur h du condensateur. On trouve « ce plateau reçoit de l'électricité néga- «, et le plateau a, du fluide positif. Si la [6 m est en zinc , il faut, pour éviter les jections, que le plateau h soit aussi en Fig- ^075.

K. il faut aussi que la capsule c repose

rdn papier mouillé. Si, au lieu d'être en platine, la capsule est formée d'un ftal attaquable par le liquide, le fluide négatif se porte sur elle quand elle iplas attaquée que le métal m, et vice versa.

Comme la majeure partie des électricités séparées se recombine aussitôt, si m que l'eau acidulée ne donne pas, avec le zinc, de meilleurs résultats que ID commune, parce que la première conduit mieux que l'autre , on opère projetant dans une capsule très chaude le liquide qui doit l'oxyder; la vapeur porte avec elle le fluide positif, et laisse au métal attaqué le fluide négatif, quantité d'électricité recueillie par ce moyen est assez considérable pour ré diverger des feuilles d'or sans condensateur. M. Matteucci a pu, avec le assium, obtenir des résultats semblables, sans ciiaufler la capsule : il écrase * le fond d'une capsule en platine, un fragment de potassium sur lequel il sse tomber une goutte d'eau ; l'eau est décomposée avec une vive chaleur, fdrogéne enflammé et la vapeur emportent le fluide positif, et la capsule reçoit hide négatif.

H. Matteucci a aussi chargé un condensateur en n'employant qu'un seul ital 1. Il se sert d'un condensateur en cuivre dont les plateaux sont munis de *in même métal ; l'un de ces fils communique avec le sol, et l'autre est terne par une lame de cuivre soutenue par un cordon en soie , et plongée dans m d'un puits. Celte lame s'oxyde et transmet du fluide we^a/î/" au plateau avec pel elle communique. Le résultat est plus marqué, quand on mêle un peu icide nitrique ou chlorhydrique à l'eau du puits.

Kxpértenees avec le multlplleateur. — M. Œrsted plongea dans l'acide trique l'un des bouts a (fig. 1076) du fil de cuivre d'un multiplicateur, et ligues instants après, l'autre bout b. L'acide nitrique agissant plus fortement

* iltnales de chimie cl de physique, 3« série, t. XVI, p. 265 et 280.

SOURCES D*ÉLECTRIG1TÉ.

sur le cuivre au moment de son immersion , le fil plongé en dernier lien le trouva plus attaqué que Tautre, et Taiguille aimantée fut déviée, de nimén

à indiquer un courant allant, par le multiplioteur, de Textrémité a, la moins attaquée,! Fextrémité h. Le fil attaqué 6 reçoit dooe le fluide négatif , et le fluide positif chassé de u surface dans le liquide , est reçu par le fil i On voit qu'il y a aussi, à travers le liquide, ni courant qui est comme la continuation de edn du multiplicateur. En réalité, il y a deux coirants dans le fil métallique, puisque ses den extrémités sont attaquées par Tacide ; naii l'un d'eux l'emporte sur l'autre, et détemÛM le sens de la déviation de l'aiguille. Cette expérience se faisant avec un seri métal, on ne peut invoquer d'effet de contact.

M. Becquerel ayant réuni par le fil du multiplicateur, une lame d'or et mM lame de platine plongées dans l'acide nitrique, il n'y eut aucun courant. Mai ayant ensuite ajouté un peu d'acide chlorhydrique au liquide, pour formera l'eau régale , l'or fut attaqué plus que le platine, et il y eut un courant , à platine à l'or par le multiplicateur. — Si l'on plonge dans l'acide nitrique hi deux bouts du fil en plaline d'un multiplicateur, l'aiguille aimantée ne boop pas. Mais si l'on fait glisser une goutte d'acide chlorhydrique le long d'un des extrémités du fil, le mélange attaque le platine, et l'on a un courant qui tt I de l'extrémité non attaquée à celle qui a reçu l'acide chlorhydrique. Com» l'action chimique dégage de la chaleur , on pourrait attribuer le courant à l'échaufl^ement du fil attaqué , mais le courant dû à cette caose marcherait en sens contraire de celui que l'on observe ici. Dan cette dernière expérience , comme dans celle de M. Œrsted, « n'emploie qu'un^scul métal.

Si l'on' emploie deux métaux difi'érents réunis par le fil à multiplicateur , on remarque toujours que le courant va du mélil le moins attaqué à celui qui l'est le plus. Mais , dans ce cas, H ne peut éviter d'avoir au moins deux métaux en contact, et ki partisans du contact comme source d'électricité, peuvent lui attribuer les résultats observés. Il faut alors reconnaître le cooraM par un autre moyen que le multiplicateur ; par exemple, on réiai les deux lames métalliques par des membres frais de grenonilki comme le faisait Nobili.

On peut encore reconnaître le passage du courant, par la décomposition d'oi sel. M. Faraday plonge dans une dissolution, une lame de platine p ( fig, 1077), et une lame de zinc z pliée h angle droit. Sur la partie horizontale t est pW un morceau de papier teint en bleu par le tournesol, et humecté avec la dissolution qui doit être décomposée, par exemple, avec de l'iodure de polassim"-

Fig. <077.

THÉORIE CHIMIQUE DE LA PlLE. ^il

Dés qu'on touche le morceau de papier avec le fil de platine n, le sel est décomposé en i. Rien n*empéche, du reste, de placer en n un multiplicateur à flde platine, puisque les deux métaux sont séparés en i. H. Faraday a opéré k cette façon sur un grand nombre de dissolutions, et en plongeant les lames z tip dans différents liquides.

f4Sa. Le Métel le plas attaqaé prend réieetrieifé négattire. — Saas toutes les expériences qui précédent, on remarque que le métal le plus ittaqué prend toujours Félectricité négative, tandis que le fluide positif, chassé lus le liquide, se porte sur Tautre métal. Cette loi est générale. Pour la faire âeii ressortir , on a expérimenté avec deux lames du môme métal plongées lus le même liquide, mais de manière que Tune soit plus attaquée que l'autre. h remplit cette dernière condition , soit en plongeant la première lame après utre, comme dans l'expérience d*Œrsted (fig, 1076); soit en l'agitant lus le liquide , comme l'a fait M. E. Becquerel; soit en l'échauffant, suivant I méthode de M. Faraday; soit en lui donnant une plus grande étendue qu*à utre ; soit enfin , comme l'a fait M. de La Rive, en mettant dans les deux ruches d'un tube en U le même acide à un degré différent de concentration, te exemple, si les lames sont en zinc ou en fer, et qu'on les plonge, l'une ^s l'acide sulfurique concentré, et l'autre dans l'acide faible, ce dernier attaque lus fortement le métal, et le courant marche, par le réomètre, de l'acide conentré à l'acide étendu. M. Marianini employait une lame oxydée et l'autre éeapée ; la dernière, plus attaquée que l'autre, recevait le fluide négatif.

m. Théorie ohlmlqna da U pUa.

f4Si. Nous venons de voir que les actions chimiques sont une source abonute d'électricité. Or, comme les métaux de la pile sont attaqués chimiquement ar le liquide qui fait communiquer les couples , on est porté à penser que électricité qu'ils produisent est due à ^cette action chimique. Fabroni, avant invention de la pile, attribuait déjà l'électricité qui produit les contractions de i grenouille, à l'action chimique exercée par les parties humides , sur les létaux de l'arc de communication. Pepys, puis MM. Biot et F. Cuvier,* constaftrent ensuite qu'une pile fonctionnant sous un récipient, absorbait l'oxygène de air; que dans le gaz oxygène pur, son action était plus vive, et dans l'azote, ilus faible que dans l'air ; ce qui montre l'influence de l'action chimique. L'électricité des actions chimiques ayant été ensuite constatée directement, on i regardé l'action du liquide de la pile sur ses éléments, comme la principale source de son électricité. Davy, après avoir voulu attribuer les effets observés par M. Becquerel, au contact des liquides avec les métaux, adopta une théorie nuxte, dans laquelle il regardait l'action chimique comme la source principale de l'électricité de la pile ; mais en attribuant toujours une influence à la force électromotrice de contact , qui déterminerait l'espèce de fluide qui se porte sur

328 souHCEs d'électricité.

chaque métal. Fabroni, puis Gautherot et Wollaston, ont ensuite soutenu que Faction chimique était la seule cause d'électricité de la pile ; mais le dernier, en voulant trop généraliser, et en attribuant à Faction chimiqne , même l'électricité due au frottement (1419), jeta du discrédit surTopinion qu'il Tonhit faire prévaloir. Dès 1801, époque où Volta vint répéter ses expériences ï Paris, M. Parrot rejetait l'hypothèse du contact , et attribuait toute l'électridlé de la pile à l'oxydation des éléments. Il développa même une théorie, dus laquelle on voit beaucoup de choses qui ont été retrouvées et conGrmées depuis. Il croyait, comme Wollaston, que l'action chimique était la cause de l'électridlé qui se dégage dans le frottement. En 1812, Davy montra que, dans un couple fer et cuivre, le plus oxydable des deux métaux prend l'électricité négative dans les dissolutions oxydantes , et que celui qui a le plus d'affinité pour le soufre prend ce fluide dans les dissolutions sulfurantes. Il construisit aussi une pile dans laquelle il n'y avait qu'un seul métal avec deux liquides différents. Ces faits auraient dû lui ouvrir les yeux sur le peu de fondement de l'hypothèse du contact ; mais on était alors ébloui du vif éclat qu'avait jeté cette hypothèse, et frappé surtout de la merveilleuse fécondité qu'elle avait eue entre les mains de Voila.

Après la découverte du multiplicateur, MM. Avogrado et Michelotti ' montreront de nouveau qu'un couple plongé successivement dans différents liquides, présente son pôle positif tantôt d'un côté, tantôt de l'autre : fait capital, et inconciliable avec les théories de Volta et de Davy. A partir de cette époqtt^ beaucoup de physiciens travaillèrent à développer la théorie chimique de la pile; nous citerons MM. (Rrsted, Becquerel, Rilchie, Pouillet, Despretz, Scha^nbein,

Faraday , et principalement M. de La Rive, qui, depuis 1827, au moyen

d'expériences nombreuses poursuivies avec une grande persévérance et conduites avec une rare sagacité, a concouru surtout à ruiner l'hypothèse dn contact, et à faire triompher la théorie électro-chimique, que nous allons maintenant développer.

4*IS€. InverKloBS produites par le ehaBKenieiit de liquide. — Si l'on forme un couple avec du cuivre, et du fer ou de Vétain, le pôle négatif se trouve du côlé du cuivre dans de l'eau salée ou acidulée, ou dans une dissolution de potasse. Le pôle négatif se trouve, au contraire, du c^té de l'autre métal quand on plonge le couple dans l'ammoniaque; c'est que ce liquida attaque le cuivre plus activement que le fer ou l'étain, et le cuivre reç«il réiectricité négative, qui passe ensuite dans le métal en contact. Un couple plomb et cuivre ou fer a son pôle positif du côté du plomb dans l'acide nitrique étendu, et du côlé du cuivre dans le nu^me acide concentré. M. de La Rive* observé beauci>up d'autres phénomènes de ce genre •'*.

> V'iii.îVx lie rhimU «•/ .fr ji/ii/nû/ik*. 2*' s*' rie. l. Xl.ll, p. i5. - \':U'}\idc rhimif et df l'hyiiijuf, î** si'ric, l. XXll. p. 362. 3 V.'ii.vx,?^ chir.ùf et de ^thtfsiquc, *«• M'rie. t. XXXYU, p. 229.

^■nday a pnblié de son côté une belle série (Inexpériences, dans lesquelles lené de nombreux cas d'inversion ^ il a constaté, de plus, qu'il n*y m chimique, et par conséquent production de courant, qu'autant que le est un électrolyte, c'est-à-dire qu'il est décomposable par réleetricité. 1078 représente la disposition adoptée dans ces expériences. Les deux sçoitent le liquide sur lequel on veut opérer. Le couple est formé par lax a et 6 réunis en n ; e, e sont les électrodes en platine qui commuavec le réométre. Un grand nombre d'essais, faits dans les conditions I variées, ont prouvé à M. Faraday qu'il n'y a le courant quand il n'y a pas d'action chimique. ice de résultat ne pouvait être attribuée au défaut octibilité du liquide ; car en chauffant la soudure n, nait un courant thermo-électriqne qui, malgré 3 intensité , traversait le liquide et déviait l'ailu réométre. Le tableau qui suit contient une es résultats obtenus avec 10 métaux différents s liquides. Dans chaque colonne, le métal le inscrit est moins attaqué que ceux qui le suivent. Le premier reçoit ait dans le vase où il plonge le fluide négatif du métal le plus attaqué, positif se trouve donc du côté du métal le plus attaqué, c'est-à-dire de i se trouve inscrit le dernier. Chaque méul porte un numéro , qui est ( dans toutes les colonnes, et permet de reconnaître combien l'ordre est t avec les divers liquides.

Fig. 4078.

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