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** j j!j du poids du me-

( lange de bismuth.

7 Antimoine

MalUechoil

Bismuth ...

H. Cuivre '.

Bismuth

Pour tous ces couples, les températures des soudures étaient 0° et loo®.

Comme seule observation, on peut remarquer que le couple 3, à alliage d'antimoine et de cadmium, est très propre à la construction des piles thermo-électriques destinées à Tétude de la chaleur rayonnante. Il est à la fois plus puissant et meilleur conducteur que le couple ordinaire antimoine-bismuth, de sorte que dans un galvanomètre il donne des effets de six à huit fois plus considérables.

Après avoir été considérées pendant longtemps seulement comme des instruments de laboratoire, les piles thermo-électriques semblent sur le point d'entrer maintenant dans la pratique. La pile qui semble se prêter le mieux aux applications industrielles est celle de M. Clamond.

PILES THERMO-ÉLECTRIQUES. !i8g

Après avoir essayé, en collaboration avec M. Mure, des éléments galène et fer qui s'altéraient assez rapidement, M. Clamond [Journal de PhysiquCy X. III (1874)] a adopté Falliage de Marcus, zinc et antimoine, associé au fer.

Les éléments thermo-électriques sont disposés par séries de dix; chaque série forme une couronne circulaire [fig^ 102) con-

Fig. 102.

tenant dix barreaux d'alliage de Marcus A, A, reliés l'un à l'autre par des lames de fer F, F très minces et qui dépassent beaucoup, de manière à offrir une grande surface libre, ce qui dispense de refroidir artificiellement Tune des séries de soudures. Les soudures de même rang sont d'une part du côté du centre, de l'autre à la circonférence de la couronne. Les couronnes superposées sont réunies entre elles, soit en tension par leurs pôles contraires, soit en quantité par leurs pôles semblables. Les soudures centrales forment, avec un lut à l'amiante, un cylindre [fig. io3) dans l'intérieur duquel s'élève un tuyau en terre réfractaire A amenant le gaz de l'éclairage. Ce tuyau est percé de petits trous n qui donnent issue au gaz, de sorte qu'on peut enflammer les jets sortant au milieu d'un courant d'air et chauffer fortement les soudures centrales. La pile est formée de plusieurs assises analogues B, B que l'on réunit à G. et A. 19

volonté en quaniilé ou en tension et qui sont isolées Tune de l'autre par des rondelles d'amiante r. Quant aux soudures extérieures, elles sont simplement maintenues froides par le

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rayonnement et le contact de l'air extérieur, et le refroidissement est favorisé par la forme particulière des lames de fer.

L'alliage de zinc et d'antimoine donne la plus grande force électro-motrice possible quand les deux métaux sont alliés à équivalents chimiques égaux. M. Clamond a reconnu, toutefois, qu'il y a intérêt à employer d'autres proportions et à diminuer un peu la force électro-motrice, car la résistance diminue en même temps et plus rapidement. Il faut, de plus, empêcher le refroidissement brusque qui se produit quand on coule l'alliage dans le moule et prévenir le plus possible la cristallisation. Pour cela, on chauffe le moule à une température très voisine du point de fusion de la substance thermoélectrique, et celle-ci est coulée elle-même très près de son point de solidification.

L'auteur emploie le fer comme deuxième élément, préférablement au cuivre et à l'argentan, parce que ces derniers métaux sont attaqués, dissous par l'alliage, et que les armatures qu'ils constituent sont mises rapidement hors de ser-

vice. Le fer, au contraire, résiste très bien. Grâce à ces précautions, une des piles a pu fonctionner six mois sans interruption.

Une pile, composée de 5 couronnes de lo couples chacune et mise en activité moyennaht une dépense de 170^*" de gaz à rheure, déposait 2,0^ de cuivre pendant ce même temps: Un certain nombre de ces modèles fonctionnent depuis cinq ans dans des ateliers de galvanoplastie, entre autres ceux de la maison Goupil et de l'imprimerie de la Banque.

Le débit d'électricité paraît augmenter, d'après Fauteur, proportionnellement au poids des couples, et 3o couples pesant chacun 200»'' équivalent à un couple de Bunsen de o"*,i8 de hauteur. La pile à 5 couronnes que nous avons décrite vaut donc I de Bunsen.

M. Clamond a construit récemment, sur le même principe, des piles contenant un grand nombre d'éléments et qui peuvent être employées pour faire de la lumière électrique [Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. LXXXVII (1879)]. La pile est montée sur un fourneau dans lequel on brûle du coke. Les gaz chauds, à la sortie du foyer F [Jig, loî), circulent dans trois tuyaux concentriques T, 0, Pet s'échappent enfin dans la cheminée d'appel. Ce système, désigné sous le nom de collecteur, est entouré par la pile thermo-électrique G, formée d'un certain nombre de couronnes analogues à celles que nous avons décrites. Enfin, pour faciliter le refroidissement des soudures extérieures, on a fixé aux lames de fer-blanc des diffuseurs ou refroidisseurs ^ formés de lames minces de cuivre verticales, isolées les unes des autres. Ces lames, en raison de leur grande surface de contact avec Tair extérieur, déterminent un rayonnement considérable de la chaleur qui leur est transmise par les lames de fer, et par suite un refroidissement qui maintient une grande différence de température entre les soudures opposées.

Un premier modèle cylindrique, ayant !2'",5o de hauteur sur i"* de diamètre, se composait de deux piles distinctes, comprenant chacune 3o chaînes de 100 éléments ou 3ooo élé-

9^À PILES T11£RM0-£LECTRIQU£S.

ments; chacune de ces piles fournit un courant capable de produire un foyer de lumière électrique équivalant à 4© becs Carcel. La force éleclro-molrice d'une des piles est de 109^"'*' (environ 60 éléments Bunsen] ejL sa résistance est de i5®**»"%5.

Fîç. io'|.

L'ensemble des deux piles équivaut donc à 121 éléments Bunsen fraîchement montés, et la dépense totale de coke est de io^« à l'heure.

Un deuxième modèle carré, beaucoup moins volumineux (i™,5o de hauteur sur o",8o de côté), comprenait quatre piles distinctes, donnant chacune un courant capable de produire une lumière de i5 à 20 becs de gaz, avec une dépense totale de 6^S5 de coke à Fheure pour les quatre piles.

PILES TlIKRMO-liLIZCTRIQUES. SgS

Ces résultais sont très remarquables et monlrenl d'une manière évidente que les piles thermo-électriques peuvent déjà rivaliser aveclespilesà liquides.

Pour terminer Ténumération des piles thermo-électriques, il nous reste à citer la pile de Noé, qui a figuré à TËxposition universelle de 1878 (Section autrichienne). Cette pile [Journal de Physique, t. VIU (1879)] est composée de maillechort et d'un alliage à base d'antimoine, comme la pile Marcus. La soudure chaude n'est pas chauffée directement; elle est renfermée dans une capsule de laiton, du centre de laquelle se projette une tige de cuivre rouge terminée en cône et qui reçoit la chaleur de la flamme de gaz dans laquelle elle est plongée.

Pour construire un élément [fig» io5), on met au fond d'un

Fi{î. io5.

moule convenable la capsule de laiton, dans laquelle pénètrent au centre la goupille de cuivre rouge et latéralement quatre fils de maillechort. On verse l'alliage dans le moule, ce qui établit directement le contact sans soudure étrangère entre le maillechort et l'alliage.

29i PILES THERMO-ÉLECTRIQUES.

La soudure froide est faite à l'étain, et, pour faciliter le refroidissement, on y soude encore, comme dans la pile Clamond, une ou plusieurs feuilles minces de cuivre ou de laiton [fig. io5), qui présentent une grande surface et peuvent être maintenues froides, soit simplement par l'air ambiant, soit par un bain d'eau.

Dans les petits modèles, comme celui que représente la figure, les couples sont disposés en cercle, et la flamme placée en dessous échauffe en même temps toutes les soudures centrales. Dans les modèles plus grands, les éléments sont disposés en deux lignes parallèles qui se regardent, de sorte que les soudures de même rang des deux séries puissent être chauffées en même temps par une même rampe à gaz.

Ces éléments ont une force électro-motrice égale à yg de daniell pour une température de la soudure chaude telle que les goupilles de cuivre ne soient même pas portées au rouge. La résistance, avec le modèle ordinaire, est de o°^™,o26 par élément.

Une pile de 20 éléments décompose Teau; avec 4^ on peut charger une pile secondaire ou faire agir une bobine d'induction. Un appareil composé de deux piles de 20 éléments chacune, chauffées par deux becs Bunsen, permet d'effectuer de petites opérations de dorure, argenture ou nickelage et est effectivement employé à ces usages, en Autriche, par les horlogers et les bijoutiers.

Comme on le voit, cette pile, à peu près identique à la pile Marcus comme éléments, se rapproche beaucoup par sa forme de la pile Clamond. L'inventeur assure qu'elle ne s'altère pas avec le temps, ce qui serait en contradiction avec les résultats énoncés par M. Clamond. Nous avons dit, en effet, que ce dernier avait renoncé à employer le maillechort, qui est attaqué par l'alliage à base d'antimoine, et avait été forcé de recourir au fer-blanc. Ce point mériterait donc d'être éclairci si l'on voulait essayer industriellement la pile de Noé.

RÉSUMÉ. — TABLEAUX DES FORCES ÉLECTRO-MOTRICES, agô