‹ Traité expérimental de l'électricité et du magnétisme, et de leurs rapports avec les phénomènes naturels ; (volume 5)Chapitre 200 sur 231 · V. Q,^ partie. i · texte numérisé non relu

V. Q,^ partie. i

aïO INFL. DE LA CSA.L. STTR l ACT. »E LA PILE. ElC.

La batterie a été ensuite chargée avec un acide àt \t même force que celui qui avait été employé dans les éiefr Iromètres vollaîques, c'est-à-dire avec un mélange de S parties d'eatt et d'une partie d'acide sulfui'ique ;daD4CC ras , on a obtenu une action lonstante de l i pouces cu* biquei) en 5 minutes; au moyen de ce mélange, il s'âl formé a5 grains d'oxide de zinc, et il y a eu 1 54 grai» de sulfate de cuivre décomposés dans chaque cellul£| pendant une heure. La batleric néanmoins est restée coirt* tante sans qu'on ait eu besoin de changer d'acide.

1473. Le grand avantage que l'on avait obtenu (B doublant la surface de cuivre a porte à s'assurer si l'on pouvait l'étendre davantage; on a adapté à cet effeldaw plusieurs cellules dix petites plaques d'un pouce , de mtnière à avoir une surface de cuivre trois fois plus Con» dérable que celle de l'élément; mais l'expérience n'a rien donné de bien satisfaisant relativement aux avantigS qu'on pourrait avoir eu donnant de l'extension à la surface de cuivre.

Ces expériences conduisent seulement à ta coRcImion, que la combinaison voltaïque la plus parfaite consisterait en une sphère solide de zinc entourée d'une sphère creuse de métal conducteur, avec une couche perjrfluellement renouvelée de la solution interposée et ub fil conducteur protégé contre la solution. Dans ce cas, la résistance de la solution augmenterait directement comme les distances des deux sphères ; tandis qu'es .supposant cette résistance vaincue, la quantité de force mise eu circulation augmenterait comme le carrt . de cette distance depuis le centre, ou comme la stir&ce ' de ta sphère extérieure

§ III. Influence de la clialeur sur faction c/c la pile à courant constant.

i/|7,4- Nous avons vu que lorsque la pile était chargée avec un mélange de 8 parties d'eau et d'une partie d'acifle sulfurique du côté zinc, et une solution saturée de sulfate de cuivre du côté cuivre , on obtenait i i poucfis eu-

CHAPITBK III. ar I

bues de gaz mêles en S niiinites; mais si l'on dissout leuiratc diiDs l'eau acidulée, la quantité de guc aug- Pnte d'abord de 1 1 pouces à i3 pouces, puis successivemt, comme on le voit dans la série suivante d'obserlïoQS :

TGMra.

PODCIB CUBIQUES

it 10 .

|Ên ajoutant une partie d'acide sulfurique à S parties T la solution saturée de sulfate, et versant inimédiate- IBiit dans les auges le liquide dont la température est ^iron 5o° centig., on obtient les résultats suivants, bi montrent le grand accroissement d'action dû à la |leur,etsa diminution rapide avec l'abaissement de ^température :

ÉLEtTnOMÈTRE.

BOTENNFde 5 min.

pou-^a Ml..

ai-1 IKFL. DR LA CHAL. ISDHL ACT. DE LA PILE, ETC.

L'influence de la température sur l'action ëlectn* 1 chimique de la pitc est bien établie par ces résultats. M. Danietl a déterminé ensuite l'effet particulier de dif< férentes charges, en ayant égard à cette influence. Araitt , versé une solLilioii aqueuse de sulfate de cuivre dans la cellules extérieures, et de l'eau dans la cellule intérieure, il n'y eut pas de décomposition ; la température était alors de aS" 33 cent. Quand Teau fut chauffée ï 3^° 78, la décomposition commença; il se prodilisait 0,6 pouce cubique par cinq minutes ; l'électroraètre ayant été chauffé lui-même jusqu'à 47" » on obtint les résultats suivants :

reHK.

élsctrométhe.

En versant une solution de sel ammoniac dans \i proportion de deux livres de sel pour un gallon d'eau (4 litres environ), dans les cellules intérieures, et une solution aqueuse de sulfate de cuivre dans les celldts extérieures, on a eu :

pendant 5 minutes, pouces cub.

à 23,33" hors de l'eau 5,5

à 34,44 dans l'eau 8,8

à 5 1,1-2 dans l'eau ia,5

Une solution saturée de sel commun ayant été laiso eu contact avec le zinc et une solution saturée de sul&le de cuivre avec le cuivre, on a obtenu les résuItats'suiviBtt à la température de ai" 11 centigrades :

Cfi*pn

HE m.

ail

ÉlECTROBÈTHE.

Il' II'

Il 31

lia

i; Il

On a mis ensuite clans cliaque cellule intérieure un luce d'acide hjdro-cliiorique liquide, et l'action n'a él [u'à a, 7 pouces cubes, par 5 minutes. On voit par la qu a substitution des solutions de chlorui-es à 1 acide sul unique n'est point avantageuse. Avec ces solutions, lors ;ue le circuit est inteiroînpu, le cuivre est attaqué, c [ui est un grave inconvénient.

1475. Pour combattre l'influence des hautes terapé

les vases cylindriques de terre poreuse.

Ces vases cylindriques sont fermés à leur estrémit nfërieure; leur diamètre est d'un pouce et demi, et leu lauteur est la même que celle des cellules de cuivre. Au ond se trouvent des rainures, daus lesquelles on plac es tubes afln de les maintenir dans une position conve lable ; les plaques de cuivre sont perforées en tamis pou ecevoir le sulfate de cuivie solide reposant sur leu xlrcniité supérieure. Ces tubes peuvent être faeilemen nievés et replacés, et la facilité avec laquelle on les vid end inutile l'emploi des siphons.

Il faut éviter de laisser cristalliser le sulfate du cuîvrt lans les pores de la terre, afin de ne pas briser les vases

La conductibilité n'est pas aussi parfaite à travers cett erre qu'à traveis les membranes; mais en employant le ulfate de cuivre, on obtient encore de 7 à 8 pouces cube le gaz par minute, ce qui est bien suffisant pour les ex lériences ordinaires. Son action en outre est parfaite

at6 INFL. DE r.A CHAI.. SUR t'iCT. DE LA. PILE, ETC.

que l'accroisseraent de l'énergie de l'affinité était détroil quand on ciift^rmait dans le circuit une cellule dontltt pouvoirs n'avaient pas été exaltes par l'accroissement de température communiquée aux autres.

1 476- ^^ dois mentionner quelques pliénomèDes iiisttendus, produits quand on chaulTait la batterie dsos le vase à vapeur : il est fréquemment arrivé que lorsquele thermomètre avait atteint à peu près le point d'ébullitian, et que l'action de la batterie était à son maximum, celte action cessait tout à fait. Cette suspension durait pendant des heures, pourvu qu'on maintînt la température élevée. En chassant dehors la vapeur et refroidissant rapidement le vase qui contenait la pile, l'action recommençait aussi rapidement qu'elle avait cessé, mais en n'aHeignaiit pas le uit'me degré d'élévation , puisque cette action tombait de :io à i4 ou i5 pouces cubiques. Ea faisant rentrer de la vap<;ur, elle s'arrêtait de nouveau, et ainsi de suite. Nul doute que la cause de ce phénomène ue fût due à l'action inégale de la chaleur sur les diflérents éléments de la batterie, d'oîi résuliaicnt des courants thermo-électriques et une excitation inégale deU part de la vapeur sur les deux métaux. J'entrerai ploj loin dans quelques détails à cet égard.

M. Daiiiell a trouvé effectivement, en chauffantet refroidissant la batterie, une différence de 3 à 6 degrés enti-e la température du liquide en contact avec le zinc et celle du liquide en contact avec le cuivre. En expérimentant de manière à faire naître des différences de température entre ces liquides , il s'est convaincu que U chaleur n'était pas la seule cause qui produisait les effets; il a reconnu que le courant qui reste après la cessation de l'action la plus forte, circulait dans une direction opposée au courant primitif, qui par là se trouvait annulé.

En enlevant quelques-uns des fils qui établissaient la communication entre les cellules, il restait encore uoe action dans l'aiguille et dans l'éieclromètre , laquelle ne s'arrêtait qu'après que l'on ayait enlevé les 4 fils ; pr^W

; pr^^Ml

crTiPiTBE ni. aiT

e l'existence d'un courant dans le circuit, différent du irciiit principal de la batterie,

i477- Pour expliquer l'interruption du courant, M. Daîeil a fait rexpérieuce suivante : la figure y5 représente la Ktioii de la pile, abcdest le vasede vapeur,et lesgcellles avec leur fil de communication sout représentées ar les g petits cercles. Dans les expériences dont il va Ire question, les électrodes e et /"n'étaient pas réunis, ifaaque cellule était éprouvée par le galvanomètre de la lanière indiquée en ^. Les cellules de i à. 9 faisaient déter l'aiguille de So" à 40° E., la cellule 8 de 4° O. La munication entre- les cellules 8 et 9 ayant été lomue, la même cellule faisait dévier l'aiguille de 35" E. Tout le circuit fut ensuite complété par la réunion de mtes les cellules au moyen d'un fil court. On a eu, en essayant séparément les cellules :

Avec le n°4 l'aiguille oscillait tantôt d'un côté, tantôt B l'autre avec force. Les autres cellules ont donné,

a ao E

11 était intéressant de reconnaître si ces différents coumts avaient encore lieu avec te zinc amalgamé, le livre et une dissolution de l'acide sulfurique. 5 cellules irenl réunies à cet effet en séries, av« un voltaîmètre, l'on éprouva séparément chacune d'elles, au moyea noinètre. On a obtenu les résultats suivants :

CdL 3 «0° E.

ai8 IKFL. DF-LACHAL. SnR l'ACT. DE LA PILE, ETC^

Le vollaîiiiètre ayant éle enlevé, le circuit ful| avec lin f!l court , puis \ea cellules examinées sépar* (loiiilèreDt :

Celi. I a5° Ê

Cell. 2 20 d

Cell. 5 . , 20 b

Cell. 4 a5 O

Cell. 5 a5 E

^ < lorsque ces 5 cétiulba étaient réunies etiaêmbu, U d^viàtioh était de 3a degi:és O; mais le courant ne produisait pas de déconiposition dans le voltaïmèlre faiMat partie du circuit.

En opérant avec la batterie chargée avec du sulfate de cuivre, ou eut:

.NTE»yM,LE.

ÉI^TRO-t-nŒ.

JSL.

cu-vknoutnit

3 IS

CbII.J 4î»(/ït C=ll. 2 48- H.

Crfl. 8 45» t

Ml. 4 47- 1/1 B.

<:dl.5 17-T/lR

Le circuit compicté par un iii court donna

Cell. 1

Celi. a

Cell. 3

Cell. 4

Cell. 5

On voit que l'action du sulfate de cuivre a augmenté le pouvoir décomposant du courant, dans le rapport Je 1,1 pouc. cub. à 5 pouc. euh,, et la force du courant secondaire mesurée par la déviation du galvanomètre, de j4o à 4î «legrés.

caÂPiTRE m. 219

On voit encore que lorsque le courant principal traversait le long fil d'un galvanomètre, ou le liquide d'un electromètre , la direction du courant secondaire de chac|ue cellule séparée était toujours normale, ou dans la même direction ; mais que lorsqu'on laissait le courant de Ja batterie circuler avec le moins de résistance possible, en complétant également le principal circuit avec un fil court, le courant secondaire des cellules séparées se trouvait dans une direction opposée. On conçoit, d'après cela, que la résistance puisse être combinée dé manière à ce que le courant secondaire disparaisse ou varie entre les deux directions.

Je ne pousserai pas plus loin l'exposé des observations faites par M. Daniell pour étudier les effets de la chaleur sur la pile; mon but ayant été seulement d'indiquer les principaux faits qu'il a obtenus, afin de mettre à même le lecteur de les étudier.

Il est bien certain que , d'après le procédé employé par M. Daniell pour élever la température de sa pile à courant constant, toutes les parties dont se compose cette pile n'ont pas dû être échauffées également, nonseulement les parties liquides, mais encore les parties métalliques. Or, on sait que lorsque deux liquides n'ayant pas la même température sont en contact^ celui qui

fossède la température la moins élevée prend l'une ou autre des deux électricités, suivant la nature des liquides. t>'un autre côté , lorsque deux métaux en communication métallique, étant inégalement chauffés, plongent dans un même liquide, les parties de ce liquide contiguës aux métaux sont inégalement échauffées, et il en résulte encore des courants électriques semblables aux précédents. ï)ès lors on doit obtenir dans la pile des courants secondairesqui cheminent dans le mêmesens que le courant principal, ou dans une direction opposée, suivant les cas que je viens d'indiquer. En outre , l'inégalité de tenipérature dans -les lames doit modifier l'action chimiquedu liquide sur l'une des deux lames ou sur les deux. On conçoit bien qu'il est

B U OtAI. Srx L 4CT. DK Là. PILE , ETC.

«hlrJ«taAEr^nseh*qup élément la direction dec^coiF dmM WBMaAoR «bat b ciuse «t parfaitement conaue. M.DHfanw,aasorpliu, a prèseiité des csnsidératiom iBvehaat fiaSâMee tju'exetxx la chaleur sur Ja faeuiti «■e le cnonoC rlcctrâpc possède à passer d'un liquide •■s ^ lalre, <]iii servent à jeter quelque jour sur

f>t Ubile et ia^ietu plirsîctea (l) a commencé ^■fcoiJ BT rmppder que b chaleur dimiuue lacoaduotajîlr Atliique des méunx, tandis qu'elle augmentE cifte <lts Gfuides. Ceb posé, il a cherché quelle dt<vait ctor rïaÉancr de rélë%-ation de température sur le fmsÊmgt fwa cear^Dt électrique, d'un courant métalli- ^■e OBS m conducteur liquide composé. On sait qoe 4ns «ae Icfie cùronstaiice il y a toujours perte d'élrc- Irîtîiran ptsagc d'un corps dans uu autre. Il s'agissait et voir à. due les m^mcs ciixonstaoces, cette perte •■fa(alutou£jniauaiten chauffant les deux corps dans Inv paM Ae coolact. Votoi de quelle manière M. Delarive 1 Elit retle détermination : il a plonge par l'uoe it \ears. exlrémilcs dans un va^e pleiu d'eau acidulée, Jm\ bne. de pbtine d'une certaine épaisseur, et dont «oc p*riw a$j«t considérable de chacune d'elles se trou- «V;i m (Mkits du liquide. Ces lames plongeaient verliokkwMa^ attssî près que possible de la paroi du vase; râW ctaient en outre recourbées horizontalement à rf».3K>>4l où elles sortaient du liquide. Une forte lampe à «lo.v>3 «*»« pboee sous chacune des lames , de manière * iwWafliêr et mêtue rougir vivement leur partie horiïvvurjlc, l*«r ce nwven la partie verticale se trouvait à i^nc Ttr«i(«nhin> plus ou moins élevée. On pouvait R»^»»-. |>ir c<f moveu, faire bouillir la partie du liquide <ia tvwtJKt a^w ks bmes.

A^ Jiut lie couiuencer Texpérieiice , les lames fureot

iv. dif G««èiv, Tom. vu.

■ CHAPITRE l[l. 'JJI

^Bises en coinniuiiicatiait avec les poins d'une pile de ^^patre éléments, de i6 pouces carrés de surface, faible- ^Hnit cliargée. Un multiplicateur introduit dans le cir- ^^ut indi(]Uait douze degrés pour l'intensité du courant. ^^Ps l'instant que les lames furent chauffées, le courant ^^fementa successivement en intensité jusqu'à 3o degrés, ^^btanipe placée au-dessous de la lame positive ayant été ^^■hnte , le courant maintint toujours l'aiguille à (rente ^Hgrés, bien que la lame en se refroidissant peu à peu re- ^^nt à la température ordinaire. Mais si on éteignait la " lampe située sous la lame négative, lecouraiit.à mesure que la lame se refroidissait, revenait à douze degrés. La lampe placée sous la lame positive ayant été seule rallumée, la déviation l'esta toujours à douze degrés, taudis qu'en rallumant l'autre lampe, elle augmenta successivement jusqu'à trente degrés.

La solution sur laquelle opéraitM. Delarive était une forte solution d acide sulfurique; mais les résultats furent les mêmes en employant de l'acide sulfui'ique très-étendu d'eau ; seulement, comme cette dernière solution était plus conductrice que la première, la déviation de l'aiguille aimantée dans les divers cas était plus considérable.

On pourrait croire que, dans cette expérience, la partie des lames de platine située en dehors du liquide, étant fortement échauffée, il devrait en résulter une diminution d'intensité dans le courant, par l'effet d'une diminution dans la faculté conductrice de ces lames; mais cet effet ne pouvait être apprécié ici, attendu que leslamesétaient très-légères, et que lors même qu'elles auraient été échauffées au rouge, elles auraient encore conduit mieux le courant que le liquide à travers lequel il passait. D'après cela, chaudes ou froides, on doit les considérer comme des conducteurs parfaits. Le liquide seul, soit dans les points de contact avec les lames, soit dans sa masse, doit donc exercer une influence sur le

a ai INFL. DE LÀ. GHAL. SUR L AGT. DE LA PILE , ETC.

passage de rélectricité, quand on fait varier la température. Les autres métaux, en particulier le cuivre, ont donné lès mêmes résultats. Mais il faut éviter d'employer des métaux oxidàbles qui , dbtitiant naissance à des eflreits électro-chimiques , compliqueraient les effetà qu'en a eii vue d'étudier.

M. Delarive recommande de lié se servir, poqr faire les expériences précédentes, qUe d'un faible courant voltaîque, si l'on veut avoir de^ efléts bien marqués. On conçoit cette précaution ; car on sait que plus Un courant est faible, plus il est facilement inâuence par de légères altérations dans les conducteurs qui le traversent.

La différence que l'on vient de trouver entre le pôle positif et le pôle négatif, sous le rapport de l'influence qu^y exerce la chaleur, sur leur facilité à transmettre le courant dans un liquide, semblé lier, jusqu'à un certain point, l'action de la chaleur avec la direction du courant. Nous pouvons déjà tirer la conséquence des faits observés, que l'élévation de température est satis influence sur le passage du courant d'un métal dans un liquide, tandis qu elle facilite beaucoup son passage d'un liquide dans un métal. Je rappellerai que nous avons adopté depuis longtemps que le sens du courant est la direction du pôle po^ sitif au pôle négatif.

Les faits que je viens de rapporter se rattachent aux propriétés différentes que possède le ôourant électrique agissant conime force chimique ou comme force physique, suivant sa direction, et dont il a été question dans cet ouvrage. On a déjà observé, en effet, que le courant chasse du pôle positif au pôle négatif l'eau ellemême, quand il la traverse, ainsi que Tes corps légers qui peuvent s'y trouver. On a vu aussi que les mouven^ents et la forme qu'affectent des bulles de mercure placées dans de l'eau traversée par un courant, étaient liés avec la direction de ce courant. Enfin, il existedesconducteurs unipotaii*es qui peuvent décharger l'électricité émanée de l'un des pôles,etnoncelle qui est émanée de l'autre;

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