VI PRÉFACE

, longues années une dernière preuve de sympaihie, que la famille et les amis de M. Cazin ne sauraient oublier.

Pour répondre autant que possible aux désirs de M. Cazin, on s'est borné. à revoir le manuscrit, sans y introduire d'autre modification essentielle que Taddilion des piles nouvelles proposées dans l'intervalle de la publication. Nous avons la conscience que cet Ouvrage, le plus complet qui existe actuellement sur ce sujet, pourra rendre des services, tant par les matières qu'il contient que par l'indication scrupuleuse des sources auxquelles on a puisé, ce qui permettra de se reporter aisément dans chaque cas aux Mémoires originaux. On trouvera également dans l'Introduction l'exposé simple et à un point de vue tout pratique des différentes questions que soulèvent l'étude des piles, leur emploi et les unités adoptées par les électriciens.

Enfin, comme dans un sujet pareil il est difficile d'arriver à être complet, nous serons heureux que l'on veuille bien nous signaler successivement soit les lacunes, soit les découvertes nouvelles, afin que les éditions suivantes soient tenues au courant des progrès si rapides que fait de nos jours l'électricité.

Marft 1881.

Alfred ANGOT.

TRAITE

DES

§ I. — Préliminaires.

Un corps est électrisé lorsqu'il attire les corps légers, tels que des barbes de plume. Un corps est électrisé positivement lorsqu'il repousse une balle de sureau suspendue à un fil de soie, après que cette balle a touché un bâton de verre poli, frotté avec un morceau d'étoffe de laine. Un corps est électrisé négativement lorsqu'il attire la même balle de sureau, à condition qu'on se soit assuré auparavant qu'il est électrisé, c'est-àdire qu'il attire des corps légers.

Certains corps, tels que le verre, la résine, le soufre, peuvent présenter des parties électrisées, sans que les parties voisines le soient. L'électricité se propage dans ces corps avec une lenteur plus ou moins grande : ce sont les mauvais conducteurs. D'autres corps, au contraire, tels que les métaux, ne peuvent être électrisés en un point sans que l'électricité se répande très rapidement sur toute leur surface : ce sont les bons conducteurs. On est obligé de les soutenir par des corps

Cet A. I

mauvais conducteurs, ou isoloirs; sans cela, ils transmettraient au globe terrestre Télectricité qu'on voudrait leur donner, et aucune trace de cette électricité ne resterait apparente. L'emploi des corps mauvais conducteurs pour isoler les corps qui conduisent bien Télectricité leur fait donner fréquemment le nom de corps isolants.

Quand deux corps conducteurs possédant Tun de l'électricité positive, l'autre de l'électricité négative, sont réunis par un fil de métal, Télectricité peut complètement disparaître, ou bien il reste dans le système une des deux électricités. Dans le premier cas, les corps possédaient des quantités égales des deux électricités. Dans le second cas, ils possédaient des quantités inégales ; la plus petite a complètement disparu, et ce qui reste de la plus grande est, par définition, son excès sur Tautre. On dit alors qu'il y a eu décharge électrique. Pendant cette décharge, le fil est le lieu de phénomènes dont le sens peut être inverse quand on intervertit les électricités des deux corps, et Ton dit que le fil est traversé par un courant électrique allant du corps électrîsé positivement au corps électrisé négativement. Bien que ce langage soit le résultat d'une hypothèse sur la nature de l'électricité, il peut être conservé sans inconvénient comme l'expression symbolique d'un fait.

Une pile électrique est un appareil qui reproduit sans cesse des quantités égales de chaque électricité, à mesure qu'elles disparaissent en produisant un courant dans un corps conducteur. En même temps, il s'accomplit dans l'intérieur de la pile une certaine dépense d'énergie. Le plus souvent, c'est l'énergie chimique qui est dépensée; les forces chimiques agissent comme forces motrices pour produire des combinaisons. Mais on peut aussi dépenser d'autres sortes d'énergie, telles que la chaleur ou le travail mécanique : de là les piles thermo-électriques et les machines magnéto-électriques ou électro-dynamiques. Il est vrai que l'on n'a pas l'habitude d'appeler /7//^5 ces derniers appareils, mais leur but est le même.

Le mot pile vient de la forme donnée au premier appareil de ce genre, qui fut inventé par Volta en 1800. Les contemporains

de ce grand homme, frappés de Timporlance de sa découverte, lui rendirent hommage en appelant/?^/^ voltaïque tout appareil analogue à celui de Volta, transformant l'énergie chimique en électricité, et courant voltaïque Tétat du fil dans lequel s'accomplit d'une manière incessante une décharge électrique. La Science a conservé ces expressions, qui immortalisent le précurseur de tant d'inventions merveilleuses.

La pile et le conducteur dans lequel s'opère la décharge forment un circuit continu. On dit souvent que la pile est la portion intérieure du circuit, et le conducteur en est la portion extérieure. Les points de jonction de ces deux parties du circuit sont les pôles de la pile ; le pôle positif est à l'extrémité où apparaît l'électricité positive ; le pôle négatif est à l'autre. Les mots rhéophores, électrodes^ sont employés pour désigner les parties extérieures du circuit.

La pile est souvent formée d'une série ^éléments semblables juxtaposés. Chacun de ces éléments est lui-même une pile ayant ses deux pôles. Quand on rassemble plusieurs éléments de façon qu'un conducteur réunisse le pôle positif d'un élément au pôle négatif de l'élément suivant, on forme une pile dont la puissance est plus grande, en général, que celle d'un seul élément.

§ IL — Intensité d'un courant.

Quand un courant électrique passe dans un circuit conducteur, il peut y produire des effets multiples : un liquide traversé par le courant est décomposé; une portion du circuit s'échauffe, rougit et même peut être amenée au point de fusion; une aiguille aimantée placée dans le voisinage est déviée de sa position d'équilibre, etc. Ces divers effets, variables avec le courant lui-même, peuvent être choisis pour en mesurer Xintensitéy et nous prendrons provisoirement, comme le plus simple, la décomposition de l'eau.

L'unité de courant sera le courant capable de décomposer 9 milligrammes d'eau en une seconde, ou, ce qui revient au

même, de dégager i milligramme d'hydrogène, el l'appareil qui sert à mesurer Tinlensilé d'un courant rapportée à Tunité précédente est le voltamètre.

Il se compose d'un vase de verre dont le fond est percé de deux trous, dans lesquels sont mastiqués deux fils de platine ayant à peu près o"»'",5 de diamètre et 10"°' de hauteur. Les extrémités inférieures de ces fils, passant par le fond du vase, sont soudées à des bornes de laiton auxquelles on adapte les rhéophores de la pile. On remplit le vase d'eau aiguisée de Yê d'acide sulfurique en volume, puis on dispose au-dessus des fils de platine de petites cloches graduées remplies d'eau

Fig. I.

Lorsque le courant voltaïque est établi avec cet appareil, l'eau est décomposée ; l'oxygène se porte au fil positif et l'hydrogène au fil négatif, en volume double. Mais l'oxygène pourrait se / combiner partiellement à l'eau, de sorte que son volume dans la cloche qui recouvre le fil positif serait légèrement inférieur à la moitié du volume de l'hydrogène. Il sera donc prudent, pour évaluer le poids d'eau décomposée, de mesurer seulement le volume de l'hydrogène.

Pour avoir l'intensité d'un courant qui traverse un voltamètre, il faudra donc mesurer le volume d'hydrogène dégagé pendant un certain temps, connu exactement. On en déduira, par une simple division, le volume dégagé pendant une se-

conde et le poids de ce gaz. Ce poids, exprimé en milligrammes, représentera numériquement l'intensité du courant.

Voici le détail de cette expérience ; nous le donnons à cause de Timportance et de la simplicité de la méthode.

Le voltamètre V étant disposé avec ses deux cloches remplies d'eau au-dessus des fils de platine, on fixe à l'une des bornes un des rhéophores de la pile. De l'autre borne part un fil de cuivre qui se rend dans un godet G plein de mercure. Le second rhéophore de la pile se termine également par un fil de cuivre que Ton tient à la main et que Ton peut, à un moment donné, plonger dans le godet à mercure. On suit le mouvement des aiguilles d'une montre à secondes, et, au moment où l'aiguille des secondes commence le tour de son cadran, on plonge le bout du rhéophore négatif dans le mercure du godet. Immédiatement l'hydrogène s'élève dans la cloche du voltamètre. Lorsque le gaz est sur le point de remplir la cloche, on observe attentivement la montre, et, à l'instant où l'aiguille des secondes finit le tour de son cadran, on retire le rhéophore du godet. L'hydrogène cesse d'apparaître. On note le nombre de secondes écoulées pendant l'expérience. Nous désignerons ce nombre par la lettre T.

Pour lire le volume du gaz, on bouche avec le doigt l'extrémité ouverte de la cloche qui contient ce gaz et on la porte verticalement sur une cuve à eau; on l'enfonce de manière que le niveau de l'eau contenue dans la cloche soit sur le prolongement du niveau de l'eau contenue dans la cuve. On lit le volume cherché sur la division inscrite le long du tube. Cela fait, on mesure la hauteur barométrique et la température de l'air ambiant.

Nous désignons par V le volume du gaz en centimètres cubes, par Ho la hauteur barométrique en millimètres, réduite à zéro, par ^la température en degrés centigrades.

On cherche dans la Table suivante (Table I) la tension maxima de la vapeur d'eau, qui est relative à la température observée; nous appelons /cette valeur en millimètres de mercure.

L'intensité du courant est donnée par la formule