· avant- propos. les recherches sur l e lectricité et le magnétisme ont pris u n e telle ex ten...
TRANSCRIPT
TRAITÉ
EX PÉR ÎMENTAL
L’
ÉLECTR ICITÉET D U MA GNÉ T I SME
,
ET DE LEURS R \PPORTS AVEC LES PHÉNOMÈNES NATURELS ;
PAR M . BECQU ER E L ,
n r. L‘
ACAD ÉM I E mas somme t s D E L’
IN5T ITUT DE FRANCE,ETC .
S I qm d nov: z«U nec lm s is l is
s i non , h is u l eue m ecum .
TOME CINQU IÈME .
D EUX IÈM E PART I E .
P A R I S .
FIRMIN D IDOT FRÈRES,LIBRAIRES
,
RU E J ACOB , N°
56 .
M DOCG XL .
AVANT-PROPOS .
Les re c h e r c h e s s u r l e lectricité e t l e m agn é t i sm eo n t p r i s un e t e l l e e x t en s ion , depu is l a publ icat ion d uIer
vo lum e d e ce t ouvrage , qu e j e m e s u i s vu co n t ra i n tde d ép as se r l e ca d re q u e j ’a v a i s d ’ abo rd a r ré té . Vou
l a n t p rés e n t e r a u l e c t e u r u n ta b l ea u a u s s i com p l e tq u e p o ss ib l e d e l a scien ce jusqu
’
à ce j o u r,j e m e s u i s
dé term in é à r é u n i r d a n s c e t t e d e rn iè re p u b l i ca t i o nu i s e com p o s e de l a 2
° p a r t i e du V° v o l um e,d ’u n
V I"
,VI I
° e t d e r n i e r v o l um e,a ve c u n a t l a s) le s t ra
va u x les p l u s i m po r ta n t s , t an t sur l’ é l ec t r i c i t é q u e
s u r l e m ag n é t i sm e t e r re s t r e . To uj o u rs fi d è l e a u p l a nq u e j
’
ai ad op t é e n com m en çan t c e t o u v rage,j e m e
s u i s b o rn é qu e lq u efo i s à d o n n e r une s i m p l e a n a ly s ed e s t ra va u x d e cha q u e a u t e u r
,sa n s m e l i v r e r à un e
d i s c u s s i o n qu e l co n q u e ; ca r l e bu t que l’o n d o i t se
p ro p o se r qu an d o n p ub l i e l e t rai t é d’ u n e s c i e n c e
,
es t d e fa i re co n n a î t r e t o u s l e s é lém e n t s d o n t e l l e seco m p o se , s an s e s p r i t d e p a r ti , e t s a n s om e t t re , p a rc o n séq u e n t les fa i t s qui co n t ra r i e n t des vue s part icul ières . Ai n s i , d éfe n se u r d e l a th éo rie é l e c t roch im iqu e du c o n t ac t , t ou t e n r e co n n a i s san t q u
’ i l ya q u e lqu e cho s e d an s l e c o n ta c t qui i n fl u e s u r l es
Tome V . 2"
p ar/ic .
I l AVANT -P ROP OS .
p h én om èn e s , j e m e s u i s bie n ga rdé d e n e rapp o rt e rq u e l e s fa i t s q u i s o n t fa vo rab l e s à m on o p in i o n ; hist orien fi d è l e j ’a i expo sé a u s si , sa n s p r é v en t io n auc u n e , l es op i n i o n s d es d éfe n se u rs d e l a t h éo r i e d eVo l ta . C’ e s t d a n s c e t e sp r i t , j e c ro i s , qu
’
i l fau tr éd ige r u n t ra i té gé né ra l .D an s l a 2
°
pa rt i e d u Ve v o l um e
,o n t ro u v e ra l es
r ec h e rc h es d e M . Ha r r i s sur l e s l o is fo n dam e n t al e sdes a c t i o n s é l ec t riqu e s ; r e c h e r c h e s d o n t les résu l
t a t s n e t en d en t r ie n m o in s qu’
à fa i re p e rd re qu e lquefois au x l o i s d e Co u l om b ,
d e l eu r gén é ra l i té‘
m a is , com m e e l l e s re nfe rm e n t d e s ex p é r i e n ce s n o uve l lés e t i n té re s s a n t e s , j
’ a i d û l e s p rés e n te r av ecqu e l q u e s d é ta i l s . Au s u r p l u s
,a i -j e aj o u t é e n p a r
lau t d e ces l o i s,l ’a ccord p arfa i t q u i ex i s t e e n t r e
l e s r és u l ta t s de l ’e x pér i e n ce e t l e s déduct ion s del ’a n a l y s e e s t t e l , qu
’ i l e s t adm is a uj ou rd ’h u i p a rtou s l e s p h y s ic i e n s que l
’
on n e peu t aj o u t e r a u xgra n d e s d écou v e r te s d e Cou l omb ,
t o u cha n t lesl o i s d e l ’a ct i o n à d i s t a n ce
,q u e des fa i t s d e d é ta i l
qu i n e p e u v en t l e s infirm er e n Qu el q u ep ré v e n u que l
’o n so i t c o n t r e u n t ra v a i l d e c e t t en a t u re
,comm e i l re p o se s u r d e s ex p é r i e n ce s ,
'
e t
par co n s éq u en t s u r des fa i t s , j’
ai p en sé qu’ i l é ta i t
d e m on d e vo i r d e l e s e xpose r,a fin que les phy s i
cien s p u i s se n t l es d i s c u t e r , e t vo i r j u sq u’ à q u e l
p o i n t l e s co n séqu e n ce s que l’
on e n t i re son t fondées . Ces ph ra s e s s o n t l ’ ex p r es s i o n d e m a m a
n ière (le / voir.
Les t ra va u x d e M . Farad ay , con ce rn an t l’ iu duo
t i on d’
un co u rant sur l u i -m êm e ou à d i s ta n ce , l ep o u vo i r in d u c t e u r d e s (l i — é l e c t riqu e s , qu i n
’o n t pasreçu l ’asseu t im en t géné ra l , on t é té e xp o sé s d a n s l em êm e e spr i t .D an s l e —Vl
° vo l um e , j e m e su i s a t t ac h é à réu n i rt out e s l e s . ap p l i ca t i o n s d e l ’é l e c t r i c i té a u x phénom èn es n a t ure l s e t a u x a rt s , e t qui n e se t ro u ven tp a s dan s l e s v o l um e s p ré céd e n ts . On y t ro u v e ra par
AVANT — PROPOS . I l l
t icuherem en t un e a n a l y s e d e l a no t i c e d e M . Ara gos u r l e t o n n e rre
,t ra va i l l e p l u s c o m pl e t q u i a i t j u s
qu ’ i c i p a r u s u r ce s uj e t ; un ex p o sé d e s a u ro re s bo
réa l e s , d e s t r o mbe s , etc. J e c ro i s n e p a s a vo i r fa i td
’
om is s ion im p o rt a n t e .
Le VIIe vo l um e , ce l u i qui re n fe rm e l e m agné t i sm et erre s t re
,p ré se n ta i t p l u s d e d i ffi cu l té s , en ra i so n
du g ra n d n om b re d e t ra v aux e t d e co n s équ e n ce sc o n t rad i c t o i re s ob te n ues p a r d es h om m e s i l l u s t re s .Je n e m e s u i s poi n t d i s s im u l é l e s d iffi cu l t é s q u e j eren co n t re ra i s ; a u ss i n
’a i — j e p o i n t en l a p ré te n t i o n dele s s u rm on t e r t o u t e s . Ma i s l e t i t r e q u e j ’a i d o n né àce t o u v ra ge m ’
im posait l’ ob l i ga t i o n , c om m e , d u
res te , j’
en a va i s p r i s l ’ e n ga gem en t v i s — à- v i s d u pub l ic
,de l e t e rm i n e r en p ré se n t an t u n t ab l ea u au s s i
c om pl e t que po s s ib l e de l’ é ta t a c t u e l de n o s co n
n a i s sa n ce s s u r l e m a gn é t i sm e t e r re s t r e ; j’a i dû
,p ar
co n séq u en t,p ré se n t e r c e t t e b ra n c h e de l a phys i q u e
sa n s p ré ven t i o n co n t re t e l l e o u t e l l e m é tho d e d’
ob
serva t i o n,co n t r e t el l e ou t e l l e v u e t h éo r i q u e , en
e s saya n t de co o rd on n e r l e s fa i t s d e m an i è r e à m e t t reen é v i d en ce l e s rap po rt s qu i ex i s t e n t e n t r e eux e t
l e s p h én o m èn e s é l e c t r iqu es , o bj e t s d e m es é tu d esfa v o r i t e s .
J’
ai d û ex p o se r a v e c d e g ran d s d é ve l o p pem e n t sl e s t ra va u x de M . Ga u s s , q u i fi x en t d a n s ce m om e n tl ’a t t e n t i o n d e t o u s l e s phys i c i en s . Sa t h éo r i e du m agnét ism e ter r e s t r e a é t é a n a ly s é e , so u s l e rapp o r tm a t h ém a t iqu e , pa r M . l ’abbé Moigno t , aya n t de p rofo n d e s co nn a i s sa n c e s d a n s t o u te s l e s s c i e n ce s phys iqu e s , e t p o ss é d a n t p l u s i e u r s l a n g u e s .N ’ aya n t pas p a r d e ve r s m oi t ou s l e s d o c um e n t s
d o n t j ’a va i s b eso i n,j ’a i eu r eco u r s à l ’ob l igean ce de
M . l e cap i ta i n e D uperrey , qui a b i e n v o u l u ,n o n
s e u l em en t m e t t r e à m a d i sp o s i t i o n les t ab l e a u x dres.rc
'
s p a r lui , des d éc l i n a i s o n s d e l’a i g u i l le a im a n tée ,
p o u r d i ffé re n t s l i e u x de l a t e r r e,depu i s q u a ra n te
an s , a i n s i que d’ a u t re s tab l ea u x d ’ ob s e r va t i o n s m a
IV AV ANT — PROPOS.
gn e'
t iques , m a i s en co re l e s ca r te s , des l igue s isody .
n am iques ,ce l l e s d es mér i d ien s e t d es pa ra l lè le s
m agné t i q u e s . Je l u i d o i s éga l eme n t d e s remercim en t s
po u r les co n se i l s qu’ i l m ’
a d o n n é s , e t qui m’o n t é té
t rès — p r éc i eux,a i n s i que po u r l a réd ac t i on des a r t i
c l e s qu i co n ce rn en t s e s t rava u x magnét ique s ex écut é s p en dan t le v oyage d e la Coquil le , e t ce u x don ti l a d epu i s enr i c h i l a s c i e n ce .
TRAITÉ EXPEEIMENTAL
L’
ELECTRICITE
DU MAGNÉTISME.
s \wwwwu
LIVRE XIII .
DU DÉGAGEMENT DE L’
ÉLECTBICITÉ DES ACTIONS
ELECTRIQUES ET DES EFFETS DE L’
INDUCTION.
CHAPITRE PREMIER .
DU DÉG AG EMENT DE L ’ÉLECTR ICITÉ DANS LE
CONTACT .
5 D es effets électriques p roduits dans le con tact
des corp s solides .
I 309 . L ES effet s é lec tr iques d e con tac t , que l l e que so i tl eu r cause product ri ce
,on t auj ou rd’ h u i une te l l e impor
tance,en ra i son de leurs rapport s a vec les affin i tés e t les
act ions molécu l a i res en généra l,qu’on ne sau ra i t les etu
d ier avec t rop de so in . Vol ta cru t pouvo i r les exp l ique rVI . 2
°
p artie . I
9. DES EFFETS ELECTR IQUES DE CONTACT .
tou s a u moyen ’d ’une force élect ro motri ce qu i const it ue deux corps en con tac t dans deux état s é lectr i quesd ifféren ts . Fahron i l eu r at t 1 ibua une or i g ine c h im ique .Tour a tour ces deux op in ion s on t été al te1 nativem enl:combat tues e t défendues .parWol laston , Davy et au t resp h ys ic i en s ; ma i s ce n
’es t réel l emen t que l orsqu ’on eutana lysé les effets élect r iques qu i on t l i eu dan s l es act ionsc h im iques
,que l ’on fut ob l igé d ’admet tre l ’ i nfluence im
m éd iate des réac t ion s c h im iques su r les p h énomènes élect r iques de con tac t .M . D elarive es t un des pb s iôien s qu i on t l e p l us
con tri b ué à éb ranl er l a t h éor i e de Vol ta en s ’appuyan tsu r une fou l e d ’expériences don t i l a d i scu té les resu lt at s a vec l a p l us grande h ab i leté . D e mon côté
,comme
on l ’a vudan s l es c inq p rem iers vo l umes de ce t ouvrage,
j ’a i fa i t un grand nom bre d ’expér iences qu i d émon tren tr igou reusemen t que l act ion ch im ique dan s l e con tac t es tune des causes l es p l u s déterm inan tes d u dégagemen t del ’élect r i c i té . méconnaî t re cet te cause auj ourd ’ h u i
,c ’es t
n i e r l ’év i dence . La t h éor i e du con tact ayan t ét é défendue,ces dern ières années
, parquel ques p h ysi c ien s j’a i cru
con venab l e de l a soumett re à un nouvel examen,afi n de
m’
assurer s i les op in ion s que j’
ai ém i ses p récédemmen ts ur son i nsuffi sance pou r exp l iquer l es p h énomènes
,n e
devaien t pas ê tre m od ifiées en ra ison des découvertesdon t l a p h ys ique s’es t en 1 ichie depu i s l a publ ica t ion desp rem iers vo l umes de mon ouvrage. Vo ic i les observat ion sque ’
a1 eu l ’occas ion de fa i re a cet égard :1 3 1 0 . Pou r me met t re , autan t que poss i b l e , à l
’abr id es effets é lectro chimiqués , j
’a i soum is l ’ex pér ience,
comm e je l’ava i s fa i t aupa ravan t
,des: subs tances qu i , expo
sées depu i s des s iècl es a ux i n tempér i es des sa i sons,
n’a va ien t ép ro u vé aucune a l téra t ion sens ib l e
,a en j ugerpa r
l ’éta t des surfaces. Je c i te ra i part icul iè1 emént le p la t i ne ,l ’or
,l e perox ide de man ganèse , le persu lfure et l e ca r
b u re de fer , etc Tou tes les p récau tion s on t été pri se sp our que les su rfaces de ces co rps so ien t t rès-nettes e tles doigt s l avés avec de l
’eau d i st i l l ée . J ’ai mon t1é 80 )
CHAPITRE PREM IER .
que l e p la t in e e t l’o r ne donnen t l ieu a aucun dégage
men t d ’élec tr i c i té pa r l eu r con tac t mu tuel, _
à l a manièrede Vol ta ; que ces deux métaux son t posi t ifs par rappor tau perox ide de manganèse e t au ca rb ure de fer
,e t ne
donnen t aucu n effe t a vec le p 1 0 tox ide de cu i vre , l e persulfure de fer , l e deu tox ide de fer préparé avec l ’
,eau
le ferOl i i s te , e tc. ; que le peroxide de man ganèse et l ecarb ure de fer son t a u con tra i re é lect r iques n éga t i vemen tdan s leu r con tac t avec ces substances
,etc.
,e tc.
1 31 1 . Tous ces effe t s son t- i l s dus à l a force élec tromot rice de Vol ta , OII b ien à des réact 10ns
_cl1 imiques
inaperçues jusqu’
ici,e t don t M. D e larive nou s a donné
un exemple dan s le p la t ine,qu i pa ra î t éprouver une lê
gère a l té ra t ion à l ’a i r ?C’es t ce que nou s a l lon s ex am in er
,quan t a u perox ide de manganèse
,nous admet tons
avec ce t h ab i l e p h ys ic ien que son éta t él ect riquees t d ûà l a per te qu ’ i l fa i t de SO II ox igène en s
’
l1ydratan t dansson con tac t avec le doigt mouil lé. Pou r b ien pose r l ’éta tde l a ques t ion , e t mon trer que j e n
’a i pa s va r i é dan s mes
Op i n ion s su r l a t h éo rie du con tac t , comme que lquesp ersonnes l ’on t a vancé
, j e va i s rappel e r ce que j’a i dit
à d i verses rep rises a u suj e t de l ’é lect r i c i té de con tac t (I ).Nous devons conc l ure de tou s les p h énomènes électriques qu i on t été observés j usqu’ i c i dans le contac t des
« corps que ,dans p resque tous l es cas , i l y a en act ion
c h im ique e t que , dès l o rs, on es t po1 té à m o i re que cettedern i ère cause es t cel l e q u i exerce le p l us d
’ i nfl uencesu r l eu r p roduct ion . Néanmo ins , dan s l
’é ta t ac tuel del a sc ience
,ou ne do i t pas encore abandonner l a théor ie
de Vol ta , a ttendu qu’ i l peu t t rès bien se fa i re qu ’a u
con tac t de deux corps i l y ai t un dégagemen t d ’électric i té résu l tan t d ’un commencemen t de réact ion c h im iquee p tre ces corps .Pl us lo in Nous pensons qu
’ i l peu t t rès - b ien
(I )T rai té de l’
Électricité e t du Magnét isme. T. I I, p . 1 4 5.
(2)Tom . 1 1 1 p . 4 I S.
4 D ES EFFETS ELECTRIQUES DE CONTACT .
se fa 1re que lofsque deux corp s son t en contac t , l esa ffin i tés commencen t à ex ercer l eur ac t i on a van t qu’ i ly a i t comb ina ison e t qu
’
i l en rés ul te des effets élect riques par s u i te du t ro uble qu1 s urv ien t dan s la pos i t i ond ’équ i l i bre des mol écules .Pl us l o i n encore (1): «Quoique nous reconna i ss ion s uneori g ine p uremen t c h im ique à l ’élec tr ic i té vo l taïque
,e t
que l ’eau réa gi sse su r l e perox i de de manganèse pourl e c h an ger en h yd ra te .On peu t se demander quel le es t la n a tu re de l ’ac
t ion c h im ique que l ’eau d i s t i l l ée exerce su r la p lombag i ne
,et sur tou t su r l ’an thracite
,don t l a force de
cohés ion es t s i con s i dérab le, que cet te subs tance rés i stej usqu’à un certa i n poin t à l ’ac t ion du feu. D ans l ’ i mposs ib i l i té de répondre à cet te quest ion n ous émettonsde nouveau l’op in ion qu’ i l p eu t t rès— b ien se fa i re q u ’ i ly a i t t roub l e dan s l ’é ta t d’équ i l ib re de l’élec tr ic i té dedeux corps en contac t
,quand l ’a t tract ion de ces corp s
es t suffisan te pour opérer ce tte pertu rbat ion mais nonpou r va i ncre la force de co h és ion qui s
’oppose à l eu rcomb in a i son .
On voi t donc que j e me su i s borné à rappor ter fidèl emen t les fa i t s te l s que j e les a i observés , e t à l es exp l i que i‘ san s c h erc h er à ' l es fa i re en trer de force dan s‘
l’une des deu x t h éor i es qu i on t d i visé les physiciem ‘
fidè le en cel a au pr i nc i pe que j ’a i a dop té depu i s long;t emps
,savo i r , que l a mei l l eure des t h éor ies es t cel l e qu i
s’appl ique au p l us grand nombre de fa i ts .Commençons l ’examen des effets deœon tact dans les’
corps sol ides pa r ceux qu i orit é té annoncés pa r D avydans son Mémo i re su r quelques è ffets de l ’élect r ic i t éc h im ique i l rapporte les fa i ts su i van ts don t i l t irédes conséquences , pour l a t h éor ie él ectro — c h im ique qu ison t i nadm i ss ib l es , comme j e va i s l e p rouver.
(1 )Tom. v, p . 35.
(2)Annales de Ch imie , T . LX I I I , p . 230.
CHAPITRE PREM IER . 5
Les substances a lca l i nes e t acides qu i peuven tex i ster sous l a forme sèc h e e t sol i de , donnen t avec les
« métaux des élect r i c i t és t rès - sen s ibl es qu i n’
ex igen t
que l ’électro—mètre à feu i l les d ’or avec u n pet i t d i squeconden sa teu r .Lorsqu’on touc h a i t a vec un p l a tea u de cu i vre i sol é ,
avec un manc h e de verre,l ’a c i de oxa l ique
,succi n iqu e
,
benzoïque ou boracique pa rfa i temen t sec, so i t en poud re so i t en cr i staux
,su r u ne su rface é tend ue , on
t rouva i t le cu i vre dan s l ’éta t pos i t i f,l ’ac ide dan s l’éta t
n éga t i f . D’au t res métaux
,le z i n c e t
l’
étain ,pa r exempl e , p rodu isen t l e m ême effe t .« Quand on m i t en con tac t des d isques métal l iques avecl a c h aux sèc h e
,l a s t ron t iane ou l a magnés i e
,le méta l
dev i n t néga t if . Un morcea u de c h aux« sèc h e
,fa i te avec l a p ierre ca lca i re seconda i re com
pacte e t t rès— dure,e t ta i l lée de man i ère qu’e l le présen
t a i t u ne grande su rface un i e dev i n t é lec tr i que pos i t ivemen t pa r des con tact s ré i térés avec des cri s ta uxd
’ac id e oxa l ique . D e”
s cri sta ux p lacés su r u n é lect ro« mèt re conden sa teu r
,e t touc h és à p l us ieu rs repr i ses
par l a c h a ux que l ’on déc h argea i t ap rès c h aque contact , rend i ren t les feu i l lesd
’
ornégat ivem en t él ect r iques .Pl us l o i n D avy aj ou te (page Parm i les substances qu i se comb inen t c h im iquemen t
,cel l es don t
l ’énerg i e él ect r ique es t b ien connue,p résen ten t des
effet s opposés .Les fa i ts accusés par D avy son t exacts ; mai s les causes
qui l es on t p rodu i t s , se lon l u i , n e le son t pas , ca r i l sson t dus n on a u s impl e con tact
,ma i s b ien au fro t temen t
l es unes su r les aut res de subs tances j uxtaposées,
tel les que les ac ides végétaux e t l a c h aux,l esquel l e s
étan t t rès - sèc h es ne son t pas conductr i ces de l ’électric i té , e t ne peuven t pa r con séquen t s’électriser pa r contac t à l a man i ère de Vol ta . En effe t
I BI 2 . Ire
a mzzen ce . On adap te a un exce l l en tél ectroscope
,deux p la teaux conden sa teurs ent i èremen t
en p la t ine . On touc h e l ’un des deux avec u n mm ceau
6 D ES EFFETS ELECTR IQUES DE CONTACT .
de’ c h aux b i en sèc h e e t l ’au t re a vec le doi g t ; eh sepârän t
les pl a tea ux , on t ro uve qu ’ i l n ’y a eu aucun effè t élect r ique p 1 0duit.
L .rp éræn ce . On me t su r une p lanc h e de bo i s b iensec
,u ne couc h e de c h aux ca lc i née e t éga lemen t sèc h e
,
pui s on po se deSs t is avec prééaut i0n ,san s ex'ercer de
fro ttemen t,un d i sq ue de cu1vre fix é a un manc h e ISO
lzih t ; On l e re t i re e t Oh l e m e t en‘ con tac t a vec l ’un des
p lateaux d u con den sa teu r,en touc h an t l ’au tre avec l e
do i g t . Eh répétant un certa i n n omb re de fo is de Semb lables con tacté on
’ n ’ob t ien t j ama i s de c h a rge électrià‘que
,ma i s
,Si au l ieu de poser avec p récau t ion l é
d isque de Cui v re su r l a chaux , on l e pose avec fro ttement , en parv ien t à c h a rger l e con den sa teu r ap rès unpet i t homb re de con tacts ; l a c h a rge m ême es t d’au tan tp l us forte que l e fro t temen t a été p lu s marqué . La c h auxprend l ’élec tr ic i té posi t i ve e t le n
'
iétal l ’électric1 té n éga ti ve .En subst i tuan t à l a c h aux
,
un des ac i des C l dessu s men t ionnés , b ien sec,on ob t i en t
éga l emen t par l e fro ttemen t, et non pa r l e s iuip le c011 tact ,une c h arge d’électr i c i té ; dan s ce cas , l e méta l p rend l
’
é
lectricité posi t i v e et l ’ac ide l ’él ect r ic i t é néga t i ve . Enfin,
en soumet tan t à l ’expéri ence des cr i staux d ’aci de oxa
l i queet de la chaux , l’un et l ’ au tre b i en secs
,on ob t ien t
des effet s analogues , ma i s seu l emen t quan d i l y a eufro ttemen t.I l es t donc bien démon t ré , par ' là
, que les résul ta tsob tenu s par D avy son t du s à des effet s é lectr iques defro t temen t e t non à l ’act i on él ectro-motrice de Vol ta .l l ne pouva i t en être au t remen t , pu isque l a c h aux a ins ique l es ac ides végétaux son t des corps mau va i s cond uetea‘
rs dé l ’élect r i c i té , quand i l s son t b ien sees ; pou r l ep rouve r,i l suffi t d e peser sur l e p la teau supér i eu r du
condensa teu r l ’un de ces corps,l a c h aux en poud re‘ , pa r
exemp le,de man ière à former une couc h é de quelques
m i l l imè tres d"epa isseu r, et de poser dessu s un corps conducteur
,auquel o n commun ique une t rès fa ib le c h arge
d ’élec t r i c i té ; on vo i t a lors que l a c h a ux ne t ran sme t pas
CHAPITRE PREM IER . 7
a u pla teau du condensa teu r cette fa ibl e c h arge . I l résu l te év idemmen t de l a que l a l o i donnée pa r Davypour é tab l i r l es rel a t ion s en t re les affin i tés c h im iques e tles effets él ect ri ques de con tac t
,n ’es t pas exacte . Je d i s
p l u s,cet te l o i n ’a pa s la général i t é qu’ i l l u i su pposa i t
en effe t,dans le con tac t su i v i de fro t temen t d u cu i v re
avec l a c h aux , l e cu i v re p ren d l’é lec tr i c i té n éga t i ve e t
l a c h a ux l ’électr ic i té pos i t i ve conn ue D a vy l ’ava i t reconn u ; ma i s avec (d
’au t res bases,te l les que l ’a l umi n e
et l a magnési e,les effe t s son t i n verses . Après l a ca l c i
n a t ion,l e dégagemen t de l ’él ect ric i t é es t b ien marqué .
L ’oxide de 21 110,t rès-sec
,se (: é II Iporte de même pa r
rapport a u cu i v re . Ces exemples , qu1 sera i en t des anom al ics dan s l a l o i de D avy
,suffi sen t pou r i n fi rmer cet te
lo i . D avy,connu e ou le vo i t
,a été i nd u i t en …erret1r su r
l a véri tab l e cause du p h énomèn e .
1 31 4 . Exam inon s m a in tenan t l e po in t p r inc i pa l d e l ad iscuss ion ,
les e ffe t s é l ec t r iques p rod u i ts qu and deuxco rps conducteu rs son t m i s en con tact
,i ndépendamment
de tou te I‘éact iom h im ique des deux corps l’un Sur l ’au t re
,
ou de l a pa 1 t d ’un agen t extérieu r su r l ’un d ’eux ; mai s , a uparavan t , _1e c01nm en ee 1 a1 pa1 rappeler lcs i dées s ing ul i è re se t originales deM . Pe l t ier
,su r les effets é lect r iq ues de con
t ac t , a t tendu qu’el les 1 eposeut su r des ex per1ences assez im
portan tes pour que j’
en fasse ment ion ici . M . Pel t ie r ayan tp ri s pour p la teaux condensa teu rs
,un pl a teau d ’or e t un
a u t re de p l a t i ne,e t les ayan t fai t commun iquer en semb le
au moyen d’
un fi l de pl a t i n e
,l e p 1 em ier s
’empa ra d’
un
excès d ’élect ri c i t é pos i t i ve,le second d ’un excès d’
élec
t ricité néga t i ve . Ce résu l ta t,quo ique en appa1 ence fa
vorable a l a doctr1ne de Vol ta,peu t être i n terp ré té d ’une
autre man i ère,comme on le verra c i — ap rès . Le même
p h ys ic ien ayan t p répa ré ensu i te,avec so in qua t re p l a
teaux de verre,en I“ecouv1 an t le p rem ier de feu i l les de
p la t i ne , l e second de feu i l les d’or
,l e t ro i s i ème de feu i l l es
d ’a rgen t , le qua tr i ème de feu i l l es d’
eta i n,comme j e
l ’a i fa i t dans m es p1 em ières expériences su r le co n tac t ,ces p la teaux furen t success i vemen t V issés à un excel len t
8 DES EFFETS ELECTR IQUES DE CONTACT.
él ectroscope à feuil leê d ’o r , e t l es t ro i s a u t res serv i ren ta l terna t i vemen t de pla teau supéri eu r ou de condensateu r . Un appa re i l a sou rce d ’élect ric i té constan te ayan té té prépa ré
,c h acu n de ses pôles fut mi s en comma…
ca t ion a vec l ’un des pl a teaux,e t c h aque fo i s
,l ’ord re I II
t ervert i ; M . Pe l t i er reconnu t a lo rs que tou s le s méta uxn e possèden t pas , au même degré , l a facu l té de condenser c h acune des deux élect r i c i tés . Voi c i l’ordre desm étaux pou r l a pu i ssance de Condenser l ’é lect r i c i té n égat ive : p la t i ne , a rgen t , o r ., é ta i n . Ayan t formé ensu i teun coup le a vec deux pla teaux , l
’
un de p la t i ne,l ’au tre
d’
or,ce p l a teau fut p lacé en t re l e co l l ec teu r en argen t
e t l e con densa teu r en é ta i n,e t l ’on fi t commun ique r
ensu i te en semb le , d’une par t
,l e col l ecteu r e t l e con
densateur au moyen d ’un arc en p la t i n e i so l é,de l ’ au tre
,
l e coup le p l a t i n e e t 0 1‘ avec la terre par l ’ i n terméd ia i re
d ’un fi l de p la t i ne . Les effets var ièren t sel on que l ’un desdeux m étaux d u coup le i n terposé éta i t p l acé en h au to u en bas . Quand l e d isque d’or é ta i t to urn é du côté ducol lec teu r
,l a c h a rge n égat ive éta i t notab le sur ce der
n ie r ; s i l e con t ra i re ava i t l i eu ,i l n ’y ava i t aucun effe t
p rodui t,ou bien u n effet t rès-fa ib l e . D ’
autres coup lesin terposés
,commun iquan t égalemen t a vec l e globe
,
donnèren t l ieu à des résu l ta ts ana logues ; de. sor te qu’on
a touj ours ob ten u une d ifférence d’éta t dan s l es p l a teau xen con tac t
,selon la n a tu re d u méta l de l a face du cou
p le qui regarda i t c h aque p l a teau .
I 3I_
5. M . Pel t ier a cru devoi r conc l u re de ces ex périences e t d’aut res , que j e n e rapporte pas i c i , que lesm étaux
,dan s l eu r éta t d ’ équ i l ib re n atu re l
,possèden t des
quan t i tés d ifféren tes d’él ec tr i c i té,so i t pos i t i ve
,so i t
n éga t i ve,su1van t l eu r na tu re , qu
’aucun corps ne sau ra i tl eu r en lever
,l esquel les son t i n h éren tes à l eu r n a ture, et
que c’es t en vert u de cette él ec tr ic i té p rop re,que l es
deux p la teaux d u conden sa te u r reço iven t des c h a rgesd ifféren tes , quand on les fa i t commun iqu e r ensembl e ,ap rès avo i r i n terposé en tre eux un coup le de deux métaux , non i so l é , su i van t que l
’un de ces deux métaux
i o nus EFFETS ÉLEÔTÉIÔUES D i: CONTACT .
él ectr iques p ropres des deux métaux,qu i s ’infl uencen t
réci proquement a u contact .Je fera i remarquer d ’abord que
,s i l ’ac t ion élect ro
m otri ce éta i t i c i l a ca use d u p h énomène,ou b ien s i l e
p la t in e éta i t néga t if pa r su i te d ’une oxi da t ion p rodu i te pa rl e contac t du doi g t mou i l l é
,pou rquo i n ’a i — je obtenu au
cun résu l ta t en touchant l’u n des p l ateaux de p l a t i ne a vec
une lame d ’or?Les effets au ra i en t dû être les mêmes . Laréponse me pa raî t d i ffic i l e. Tout ce que l ’on peu t d i repour l ’ in stä ‘
t i,c’est que le p la t i ne
, quel le qu’en so i t la
ca use , es t dan s u n éta t n éga t if permanen t,qu i ne peu t
ê tre dét ru i t que dans l es cas que j e va i s i nd iquer .1 31 6 . Opéron s touj ou rs avec les deux pl a teaux con
densateurs,l’
un d ’or et l ’au tre de p la t i ne , placés l’un su r
l’aut re ; s i l
’on touc h e l e p remier,quel le que,
s
’
oit sa posi t ionpa r rapport à l ’aut re
,avec un do i gt h umecté d ’eau ,
e t
l e secon d a vec un doi gt h umecté d ’une so l u t ion éten d ued ’ea u réga l e
,l ’appa re i l n e se c h arge pas . Le con tact
avec l e p la t i n e du doi g t h umecté d ’eau ac idu l ée a doncsuffi pour détru i re l ’éta t né« :n if de ce dern i er. En opé
ran t a vec une so l u t ion p l us concent rée,les effets son t
e ncore nul s b ien qu’ i l se p rodui se u ne réact ion ch im ique
,qu i rend l e p l a t i ne n égat if ; ma i s i l n
’
en es t p l us dem ême s i l ’on subs t i tu e à l a sol u t ion d ’eau réga l e une
so l u t io n alca l i ne ; dan s ce cas on a des effet s é lec tr iquest rès -marqués . En expérimen tan t a vec l es deux p la teauxconden sa teurs en pl a t i ne
,ou les deux p la teau x d ’or, e n
a des effets ana logues e t dépendan ts de l a cause que j evai s signa le r ; j e fera i d
’abord remarquer qu ’ i l fau t ten i rcompte de s effet s é lectro - c h im iques p rodu i ts dan s l econtac t des sol u t ions ac ides ou a l cal i nes a vec les l iqu i desqu i h umecten t l es do igt s ; dan s ces d i verses réactions ,les ac i des p rennen t l ’él ect r i c i t é posi t i ve
\,qu i es t t rans
m ise aupl a teau,e t l es l iqu ides h umectan ts ou les do igts ;
l ’él ectr i c i té n éga t i ve . Avec les a l ca l i s,l es effet s son t in
verses . Ces résu l ta ts n e peuven t ê tre l ’obj e t d ’aucu ndou te :
1 31 7. Je rep ren ds l e ca s où l e p l a teau de p l a t ine es t
CÈ ÀP ITRE PRÉI‘
II IER . I i
e ti présence d u pl a teau d’or
,quand on touc h e le pre
m ier avec un ac i de,i l n ’y a a ucun effet produ i t
, parce
que l ’él ect r ic i té pos i t i ve qu’
a pri se l’ac ide dan s sa réac
t ion su r l’eau du do i gt , neuh al ise l’
élech icité con tra i requé possède le p lat i ne . Avec !a potasse
,les effet 's doh en t
êt re exa l tés,a tt en du que l a potasse commun ique de
l ’él ect ri ci t é négat i ve au pla t i n e,l aquel l e s’aj ou te à cel le
qu i l u i es t p I“0p i é . Ces expériences tenden t donc a
p rouver que rée l l emen t l e p la t ine a une é lect r i c i té p ropre
,indépendannn en t de tou t con tac t a vec u n c0 1 ps
h um ide ; i l es t d i ffic i l e cependan t d’
adm e t t t e encore nuéélech icité i n h éren te aux co l ps , i ndépendammen t detou te act ion p h ys ique
,c h im iqu e ou ca l01 ifique . Je m ’
en
t i en s au fa i t,szl n s m e prononcer sur l a cause . Avec l ’o r
on ne t rouve pas les mêmes effets qu’avec le p la t i ne,
du mo in s à un degré auss i m a rqué .Si le p la t ine possèd e réel lemen t I I II éta t n égat if qu i
l u i es t p 1 0pre ,quel l e qu ’en so i t l a cause
,les a ut res
«mé ta ux de v ra ien t avoiI éga l emen t un éta t é l ec t r iqu edépen dant de l eu r n atu re
,l equel compl iquera i t les effets
électriqt1es p rodui ts , quand i l s son t a t taqués par deszigen ts c h im iques .Si ce t éta t é l ec tr ique ex i sta i t , i l d evra i t p réd i sposer
p l us ou moin s les molécu l es de c h aque m éta l à se comb iner avec u n ac i de ou avec un a l ca l i
,selon ce t éta t .
A i n s i le p la t i ne , qu i es t n éga t i f rel a t i vemen t a ux aut resmétaux
,do i t repoù ssser les ac i des a vec l esquel s i l t end
à se comb iner,e t a tt i rer a u con tra i re les a l ca l i s ; ce
serait en part ie à ee t te cause qu’ i l faudrait at tribuer l e peu
d’
affi n ité de ce méta l pou r les aci des,tand i s qu ’ i l en a
une assez marquée pou r les a l ca l i s a i ns i que l ’act ionqu’exerce le p lat in e en épon ge su r l ’ h yd rogène
,qu i
,
étan t condensé e t se t rouvan t dans u n éta t é l ec tr i queconvenab le
,se comb ine a i sémen t a vec l ’ox igène .
1 31 8 .En pa rtan t de la suppos i t ion deM. Pel t i e r,vo ic i
commen t on peu t se rendre compte des effets précéden ts
,en n e s
’
at tachan t seu lemen t qu ’à l ’é ta t constammen t néga t if du p l a t i n e .
1 2 D ES BE’
I‘
ETS ÉLEC . PROD . D ANS LF. CONTACT , ETC .
So ien t A B (fi g . 1)l e p l a teau condensa teur en pl at ine,e t CD l e p la tea u en o r , séparé du
’p rem ie r par l a couc h ei sol an te J . Admetton s
,ce qu i es t confi rmé au reste pa r
l ’expér i ence, que
‘ l e pl a t i ne so i t con s tammen t nega t if ;quand on lui en l èvera son excès d ’élect r ic i té négat i ve
,
i l dev ra l e prench e auss i tô t a ux depens de son élec t r ic i tén atu rel l e ; dès l o rs cel l e-c i é tan t décomposée , son électricit é posi t i ve dev ra ê tre c h a ssée dans l es corps env ironn an t s
,t and i s que la néga t i ve se portera sur l a su rface
d u pla t i ne . Cel a posé,en établ i ssan t l a commun i ca t ion
m éta l l ique en tre A B e t C D,l ’électr i ci té pos i t i ve qu i
es t c h assée d e A B se portera su r C D,e t v i e ndra se
conden ser dan s l es part ies con t i guës à l a couc h eiso lan te , en vertu de l ’act ion exe rcée pa r l ’él ectr i c i t é
'
at ivéde A B ; l a quan t i t é qu i s ’en conden sera dépendm de l ’excès d ’ électr i c i t é l i b re que possède o rd ina i rem en t le pla t i ne
,e t de l ’épa i sseu r de l a couc h e i sol an te .
En pa rtan t touj ou rs des m êmes p r i nci pes , i l es t
fac i l e de mon t rer pou rquo i on n ’ob t ien t aucun e ffe t a vecdeux pl atea ux ‘ conden sa teu rs en p la t ine
,quand on
touc h e l ’un d’eux a vec une l ame d’or,e t l ’au t re avec un
do i g t mou i l l é . So ien t P et P'les deu x p l a teaux de
p l a t i ne , e t 0 l a l ame d’or ; P e t P son t touj ours négat i fs
au même degré de tension ; a in s i en touc h ant l’un d’eux
avec un e l ame d ’o r e t l ’aut re a vec l e do ig t,on ne c h ange
ri en à ce t é ta t, pu i sque s i on enl ève de pa rt e t d ’au t re
l a même quan t i té d’él ect r i ci té néga t i v e
,i l s’opérera aussi
de c h aque côt é l a m ême décompos i t ion,de sorte que
l’
équibre ne sau ra i t ê tre t roubl é ; dès l o rs i l ne peu t ya vo i r d ’électricté conden sée su r aucun des deux p lateauxqu i n e possèden t que l a quan t i té d
’ él ect r ic i té qui l eu res t p rop re .
5 I I . D es eff e ts'
élecïrz‘
queâ p roduits dans le con/acl
des gaz e t des m étaux non oæidables .
1 31 9 . Lorsque deux l ames de p la t ine,en commun i
cat 10n c h acun e avec l ’un des pôles d ’une p i le vol ta1que ,
CHAPITRE PREM IER . 1 3
p longen t dan s de l ’ ,eau qu i es t décomposée pa r l ’act iondu couran t , s i l ’on i n terromp t
,au bou t de quelques
i n stan ts,la commun ica t ion e t qu’ayan t détac h é les
l ames des ext rém i tés de l a p i l e,on met te les deux
bou ts l i b res en rela t ion avec un mul t i p l i ca teu r , tand i sque les deux a u tres resten t p longés dan s l ’eau
,on a un
couran t d i r i gé en sens i n verse d u p rem ier . Avec un mu lt ip l icateur t rès -sens i bl e , on ob t i en t les mêmes effe ts ,même lorsque les deux lames de p la t i ne on t serv i à t ransmet tre dan s u n l iqu ide un couran t é lectr ique p rovenan tde l ’act i on d’
un seu l coup le. La facu l té qu’
acqu ièren t
les l ames dans ce cas,n ’appa rt ien t seu lemen t qu ’aux
part i es qu i on t é té innn ergé cs dan s l’ea u
,pendan t que
l a p i l e fonct ionna i t ; ca r s i l’on en l ève ces part i es
,e t
qu ’on p longe dan s l ’eau cel les qu i é ta ien t a u dessus,
on n ’
observe aucun effe t . L’expl ica t ion que j’a i donnée
,
i l y a longtemps,de ce p h énomène v i en t d ’être sanc
t ion née en que l qu e sm te pa r l es expér i ences de M . Matt eucci. Vo ic i ce t te exp l ica t ion ‘ Quand deux lames dep la t i ne
,p lon gean t dans une so l u t ion sa l ine
,fon t par
t ie d ’un c i rcu i t vo l taïque,l a su rface de l a l ame pos i t i ve
se recouvre d ’élémen ts ac ides e t d ox 1gene , e t l a s u rface de la l ame néga t i ve d ’é l émen ts a l ca l ins e t d ’ h yd rogène ; ces deux l ames se t rouven t donc dan s le mêmeéta t que s i l a p rem ière ava i t é té m i se en con tac t a vecune so l u t ion ac id e e t l ’a ut re a vec une sol u t ion a lcal i ne ; dans l es deux cas , les effets son t l es mêmes . !Quo ique l ’expérience n
’
eû t pas é té fa i te a lo rs a vecl’
ox igène e t l ’ h ydrogène,on pouva i t supposer que ces
deux gaz,en réag issan t l ’un su r l ’au tre pa r l ’in term é
diaire du l i qu id e,deva ien t se comporter comme l ’ac ide
à l ’égard de l ’alcal i.1 320 . M . Matteucc i ayan t rempl i deux pet i tes c loc h es
de verre,portan t des d iv i s ion s donnan t des d ixi èmes de
cen t imèt re cube , de gaz ox igene et de gaz h ydrogèn ep urs , i l i n t rodu i s i t dan s l a c loc h e d
’ h yd rogène des l amesde pl at i ne qu i ava i en t serv i de pô le pos i t i f
,e t s u r
lesquel les i l y ava i t eu pa r con séquen t un dégagemen t
D ES EFFETS ÉLEC . raop . p ANS LE CONTAÇ'
I‘
, ETC .
d’
ox igène‘ des l ames n éga t ives furen t déposées dans les
cl oches d ox igène . Le volume du gaz, exam iné v i n g tm i nu tes après l ’ i n t roduct ion des l am es , ava i t sens iblemen t d im in ué . B II renversan t l ’expér ience
,c ’es t-à-d i re
,
en i n t rodu i san t les lames positi ves dan s le gaz ox igene etl es n éga t ives dan s l ’ h ydrogène
,i l ob t i n t
,au cont raire
des a ugmen ta t ions de vo l ume correspondan t , en , géné
ra l, aux d imi n u t ion s qui ava ien t eu l i eu dans l
’
autrecas . Ces expér iences mon tren t que des couc h es d
’
hydrogène e t d
’
ox igèp e se formen t sur les l ames décom po_san tes e t y pe rs i s tent . Pou r mett re ce fa i t h ors de dou teM . Mat teucci a p l acé des l ames de p la t i ne dan s l
’
hydro:gène
_
e t d ’aut res l ames dans l’
ox igène ; i l les ret i ra aprèsun certai n temps , les m i t en rela t ion a vec un rnnl tipl icateur et les p l ongea dan s de l ’eau d i s t i l l ée . Les déviat ions de l
’a i gu i lle a iman tée furent consi dérab les ; l a d irect ion du cou ran t fut l a mêm e que s i les lames a va ien tservi à décomposerl ’eau . I l résu l te de là que ces l ames ,dan s l
’
un e t l ’au tre cas , ava i ent acqu is l a même propriété,I l fau t un temps t rès-l ong pou r fai re d ispa ra î t re ce t te
p ropr i é té une ex pos…on à l ’ a i r, de c i nq ou s i x heu res ,ne suffi t pas ; i l es t nécessa i re d
’emp loyer la c hal eurrouge .Les l ames de p l a t ine et d ’or son t l es p l us p rop res à
cet te format i on . Les couran ts son t encore les mêmes enemployan t une lame qu i n
’a pas étém ise en contac t a vecl ’un des gaz, e t une au tre qui a été p longée pendan tque l que temps dans l
’
un d’eux ; on vo i t donc que l’
hydrogène e t l
’
ox igène, séparés'
par la p i l e, en se déposant encouc h es sur les l ames décomposaq tes , son t l a cau se del a facu l té qu
’
acquièren t alo rs l es lames de p roduire uncouran t seconda ire .
1 32 1 . M. Pel t ier a reconn u , de son cô té , que sousl ’infl uen ce d
’
un cou ran t élec t r i que une col onn e d’
eau sec h arge d
’
él ec tr ic i té posi t i ve du côté d u pô l e pos i t if, et d’
é
lect r icité néga t i ve de l’au tre côté
,e t que ces deux éta ts
électriques d im inuent jusqu’a u mi l ieu qui es t à l
’éta t 1q
CHAPITRE ?RÊM IFB‘ I 5
t re . Les deux é lectrodes é tan t d é tac h és de la p i l e et réun isa u moyen d’
un fi l de méta l , on ob t ien t un cou ran t ensens i nverse du p remier . Le cou ran t seconda i re aug
meute d’a u tan t p l us qu ’on é loi gne les l ames 1m 1n ergées
e t qu ’on les rapproc h e des po in ts Où se t ro uva ien t lesél ectrodes .En fa isan t passer u n couran t de gaz h ydrogène à
t ravers de l’eau
,pu i s met ta n t cet te eau en con tac t avec
de l ’ea u o rd ina i re , on a obten u un couran t semb lab l eà cel u i q u’on ava i t eu dan s le prem ier cas ; l
’ea u h yd rogénée joua i t l e rô le d
’
alcal i. Ce cou ran t seconda i re n’es tque le produit d
’
uue ac t ion c h im ique .L ’expérience de M . Matteucc i
, re l a t i ve à l a po la r i sat ion des l ames de p la t ine
,es t donc l e comp lémen t de
ce l l e que j ’a i rapportée dan s l e T/ (1 1 té de l ’É lectu cztée t du Magnéüwnc Ma i s l ’effet p rod u i t e s t i l d û au
s im p le con tac t de l ’ox igène e t de l ’ h yd rogène avec l e
p l a t i ne,ou b ien à l a réact ion de ces deux gaz l ’un su r
l ’au t re,pa r l ’ i n terméd ia i re de l ’eau ?C ’es t ce que nous
a u rons l ’occas ion p l us l o i n d ’exam iner.1 322 . On do i t rapporter à la même cause les effets
que l’on observe quand des l ames de p la t i ne , qu i on t
séj ou rné p l us o u mo ins de temps dans l ’a i r , son t m i sesen con tac t avec de l ’eau d ist i l l ée .Lorsque l ’on p longe dan s une so l u t ion de n i tra te de
potasse une l ame de p la t ine e t une lame d’
or en comman icat ion avec les deux extrém i tés’ du fi l d ’un mu l t i p l icateur on a une déc h a rge in s tan tanée , c
’est-à — d i re‘,qu ’a
p rès un certa in nombre d’
oscil lat ion s l ’a i gu i l l e rev i en tà zéro . I l es t b ien en tend u que tou tes les p récau t ion sdo iven t ê tre pr i ses pou r que les lames de pl a t i ne so ien tt rès — propres . Si l ’on i n terromp t pendan t quelques i n stan tsl a commun icat ion e t qu’on l a rétab l isse de nouveau
,on
a une nou ve l l e d éc h a rge ; cet effet,qu i es t ana logu e à
ceux que j ’a i décr i ts p récédemmen t,peu t se rep rodu i re
(1)Tom._
1 1 1 , p. 1 09 .
1 6 DES EFFETS ÉLEC. PROD . DANS CONTACT,ETC.
pendan t p l us i eu rs j ou rs . Cel a posé,s i
,ap rès a vo i r l avé
a vec de l ’ea u d i s t i l l ée à p l us ieu rs repx ises , deux l amesde p l a t ine et les avo i r fa i t rougi r
,on les p longe dans
de l ’eau d ist i l l ée,on ob t i en t en généra l u n couran t dû
à d i verses ca uses ce cou ran t cesse p l us ou mo ins p i om ptemen t . Quan d les effe ts é lect ri q ues on t cessé
,s i l ’on
i n terromp t l e c i rcu i t,en en levan t une des c h ev i l l es du
mul t ip l i ca teu r,e t que l ’on ré tab l i sse imméd ia temen t l a
commun icat ion , i l n’y a aucun effe t élect r ique p ro
du i t ; ma i s s i l’on ret i re de l ’ea u une des l ames que nous
appel leron s A ,e t qu ’on l a rep longe quel ques i nstan ts
a près,i l se ma
’
n i fes te un couran t qui annon ce que cet tel ame a p ri s a u l iqu i de l ’élect r ic i té néga t i ve. En la l a i ssan t p l on gée longtemps dan s l ’eau
,la ret i ran t e t l a re
p lon gean t d e nouveau quelques secondes ap rès,on n ’oh
t ien t q u’un fa ib l e couran t ; mai s s i on la l a i sse l ongtempsde h o rs afin que l ’ea u adhéren te à l a su rface s ’évaporeen t i èremen t
,on obt ien t
, en rep lon gean t la l ame dansl a so l u t ion
,un cou ran t d i ri gé dans l e m ême sen s q ue l e
p récéden t,
’
m a i s beaucou p p l u s i n tense . Les effet s é tan tt rès — va r iabl es
,i l es t i n u t i l e de donner ic i l es d év ia t i on s
ob ten ues .En i nsufflan t de l ’a i r s ur l a l ame , pou r évaporer p l us
p romptemen t l e l iqu i de,on ob t ien t les mêmes effets .
Dans l e cas p récéden t,
‘comme dans cel u i — ci,l ’eau en
s’
évaporan t perme t à l’a i r d ’ad h érer en p lus grande
quan t i té su r l a l ame,d ’où résu l te un couran t quand on
rep lon ge ce l le-ci dans l ’ea u , par su i te d e l a réac t ion del’
ox igène su r l e p la t i ne ou su r l’eau .
1 323. L’expéri ence su ivan te mon tre b ien que c’es t àla réac t ion de l’ox igène q u
’es t d ue l ’augm en tat ion dan sl ’ i n tens i té d u couran t . Si l ’on fa i t rougi r fortemen t unedes l ames ‘
de p l a t i n e , afin de vol a ti l i ser l’eau ad h éren te
à sa'
surface , en évitan t l e con tac t immédia t de l a fl ammee t l a p lon gean t dans l ’eau après l e refro id i ssemen t comp l e t
_ ,l ’a i gu i l l e es t l ancée a Rep renons actuel l emen t
l’
eXpérience de M . Matteucc i dan s l aque l l e l e cou ran test éga lemen t instan tané . Soien t deux t ubes fermés par
I 8 DES EFFETS ÉLEC . PROD’
. D ANS LE CONTACT , ETC .
é t rangères qu i ad h éra ien t aux surfaces méta l l iques ; mai sv i ng t-quat re h eures ap rès l a d i rect ion dev i n t con stan te ;l’azo te s’ es t comporté comme l ’ox igène , dans l
’expériencep récéden te c’est — à-d ire qu’ i l a p ri s a u l iqu i de l ’élect r ic i tépos i t i ve . En comparan t ma i n tenan t l ’azote e t l ’ox igène ,,on trouve que l ’ox igène commun ique au
‘ p lat ine avec lequel i l es t en con tact
,l ’é lectr i c i té pos i t i ve .
L’
hydrogène e t l’azote se compor ten t comme l ’hydro
gène e t l ’ox igène ; de sor te que l’azote es t élec tro-pos i t if
p ar rappor t a l ’ h ydrogè ne
, e t e lec tro-negat i f par rappor t a l ox 1gene .
I l es t donc b ien p rouv é ma in tenan t qu e l orsque deuxl ames de p l at i ne son t recouvertes de d ifféren t s gaz on
ob t ien t un couran t dès l ’ i n stan t Où l ’on p longe dans l ’ea uc es l ames commun iquan t en tre el les a u m oyen d’un fi lde m éta l .Nou s sommes por tés à c ro i re que cet effe t es t d û ’
a l aréact ion l en te des deux gaz l
’
un su r l ’a u tre , par l’ i n ter
m édiaire de l ’eau , réac t ion don t l’ i n tens i té es t au gmen tée
pa r l ’ac t ion c h im ique du couran t qui doi t se man ifes terquan d l e c i rcui t es t fermé .
1 325.L’
ex périence su i van te,due àM G rove,vien t à l ’ap
pui de cet te Opin ion zon p rend deux t ubes de verre ferméspar u ne de leu rs ex t rém i tés ; après avo i r fa i t passer dan sl ’un une l ame de p la t i ne e t de l ’ h ydrogène en quan t i té suffisan te pour occuper la moi t ié de l a capac i té, et dan s l
’au treune l ame de même méta l e t de l ’ox igène en même quant ité on p lon ge l es deux t ubes dan s de l ’eau l égèremen tac i d u l ée
,et l
’
on fa i t commun iquer la l ame en con tac tavec l ’ox igène, a vec l e z in c d
’un coup l e vo l taïque, e t lal am e en con tac t avec l ’ h yd rogène , avec l e cu ivre dum ême coup l e. Au moyen de ce t te d i spos i t ion l a p rem ière es t négat i ve et l a seconde pos i t i ve. L es c hosesétan t a i n 51 d i sposées
,on n e ta rde pa s à vo i r l ’eau s’é
l ever rap i demen t dan s l es deu x tubes,deux fo i s p l u s
dan s ce l u i Où se t rouve l ’ h ydrogène que dan s l’au tre . I l
y a donc eu , sous l’ i nfl uence des l a ines de p lat ine , dé
composi t ion e t forma t ion d’eau , deux act ion s qu i son t
CHAPITRE PREM IER . I 9
ic i d épendan tes l ’une de l ’au tre . On vo i t pa r l à que latendance du p l a t in e à déterm iner l a comb ina i son dugaz qu i se t rouve dan s les deux tubes , es t de beaucoupaugmentée lorsque l ’é ta t électr ique de c h aque l ame est‘
mod i fi é par l e passage d u couran t p rovenan t d u coup levo l taïqu e
,l equel es t dirigé dan s un sens d ifféren t de cel u i
qu i résu l te de l a comb ina i son l ent e des deux gaz p rim it ivemen t emp loyés . Cette d ifférence dans l ’ i n ten s i t é d ucouran t suffi t pou r décomposer l ’eau e t p rodu i re leseffet s i nd iqués .D ans l ’expér ience p récédemmen t c i tée on n ’
a
po in t u n coup l e vo l t aïque pou r augmen ter l ’ i n tens i t édu couran t
,m a i s b i en un couran t résu l tan t de l a réac
t ion des deux gaz su r l ’eau ,l aquel le
,quo ique t rès — fa ib l e
,
do i t tendre ’a p rodu i re des’
effe ts semb lab les .1 326 . Les p h énomènes rel at ifs ’a l a polari sat ion des
conducteu rs qu i ont serv i d’
électrodes , on t une tel l eimportance que j e n e do i s omet tre a ucun des fa i t s u ion t é té ob servés pour les é tud ier . Vo ic i l e résu l ta tdern i ères rec h erc h es qu i on t été fa i tes à ce suj e t parM. Schœnbein .
Un fi l de pl a t ine pol a ri sé so i t pos i t i vemen t so i t n égat ivemen t , c
’es t-à— d i re,
‘ qu i a ser v i d’
électrode n éga t ifou pos i t if
,perd son é ta t é l ect r ique pa rt i c ul i er
,quand
on él ève sa tempéra tu re j usqu’au rouge .U II fi l de p la t i ne
,
‘ polar i sé pos i t i vemen t,c ’es t-à d i re
,
don t l a surface est recouverte d ’ h ydrogène,perd son
pouvo i r l orsqu’ i l es t p longé seu lemen t,pendan t u n in s
tan t,dan s un e a tmosp h ère de c h lore .
’
Le fa i t s’ex p l iqued e l u i-même .Un fi l de p l a t i n e
,pol a ri sé pos i t i vemen t
,perd son éta t
él ect r ique lorsqu’ i l es t p lon gé pendan t quelques secondesdans de l ’ox igène . Réc iproquemen t , un fi l po lar i s é négat ivemen t perd de sa facu l t é quand i l es t p l ongé dan sl’
hydr .ogène
U II fi l de p l a t i n e,pol a ri sé d ’une m an i ère quel conque
,
II’éprou ve aucune i nfl uence de l a pa r t du gaz ac ide ca rbon ique .
DE L’
OXIDA'
I‘
ION DU PLAT INE.
L e pl a t ine , l’o r e t l ’argen t exposés pendan t quelqués
instan ts dan s une a tmosp h ère de c h lo re,se comporten t
comme un fi l po l ar i sé néga t i vemen t,c’es t— à— d i re
,comme
s’ i l s é ta ien t recouverts d’ox igène .
L’ac i de su l fur ique,t rès — é tend u d ’eau e t dans lequel
on a dégagé de l ’ h ydrogène,es t pos i t i f à l ’égard du
même l iqu ide,qu i ne renferme pas d’ h ydrogène quand
l es deux l iqu i des son t séparés par une membranee t son t m is en
' rel a t ion avec l e mu l t i p l i ca teu r a um oyen de fi l s de p l at i ne . Si l ’on emplo i e a u l ie u dep la t i ne des fi l s d’or ou d
’a rgen t,ou n’ob t ien t aucu n
couran t .En se servan t des m êmes l i qu ides , ma i s don t l
’uncon t i en t un peu d’ox igène et l
’au tre n ’en renferme pas,
on n ’obt i en t a ucun couran t,so i t qu ’on se serve de fi l s
d e p l a t i n e d’or ou d ’argen t pou r fermer l e c i rcu i t .Une so l u t ion d ’ hydrogène perd sa facu l té d
’
ex eiter un
cou ran t l o rsqu’ el l e est mêlée avec une certa in e quan t i téd e c h lore .Enfin l ’ac i de c h lor h ydr ique , polar i sé pos i tivemen t
perd sa po lar i té l orsqu’ i l es t mêlé a vec une cer ta i n equan t i té de c h lo re , e t l e mêm e ac id e , polarisé négat ive
men t,pe rd son éta t par t icu l ier l o rsqu ’ i l es t t ra i té avec
une quan ti té suffisan te d ’ h ydrogène .M . Schœnbein admet , comm e nous , que les couran t s
seconda i res, produ i ts pa r l es fi l s e t les fl u i des po lar i sés,
son t dus à une ac t ion c h im ique ordm a1re, c
’es t-à— d i re,à
l a comb inai son de l ’ox igène a vec l’ h ydrogène o u à ce l l e
du c h lo re avec l ’ h ydrogène .
5 III . D e l’
oæz’
daü’
on du p la t ine .
1 327 . On a vu précédemmen t (1 31 7, 1 31 8)que le p l at ine se t rouva i t constammen t dans un é tat négat if, qu i nep o u va i t ê tre dé tru i t que dan s les cas i nd iqués
,e t don t
la cause para issa i t inconnue , ma is cepen dan t qu’
i l ya va i t quelque p robab i l i té pour Cro i re q ue cet é ta t é ta i tdu à une réac t ion c h im ique len te.C
’es t ce mo tif qu i
CHAP ITRE PREM IER . 2 l
m ’en gage à exposer i c i les rec h erc h es de M . Delarive
su r l ’ox idat ion du p la t i n e dans des c i rcon stances ouon
ne l ’a pa s encore observée .M . Delarive a observé que des fi l s de p la t i ne , l a vés
a vec l e p l us gran d soi n,so i t dan s l a potasse
,so i t dan s
les acides , se recouv1 e en peu d’
Instan t s d ’une poudreno i re , quand , ap rès les avo i r p l ongés dan s u ne so l u t io nac i de t rès-pu re
,on s
’
en ser t pour t ran sm et tre dan s ce tteso l ut ion une success i o n rap ide de cou ran ts instan tanésd i r i gés a l terna t i vemen t en sens con t ra i res . La poudrenou e es t d u p la t i ne parfa i temen t métal l ique , dan s ungrand éta t de d i v i si on ; l
’
ox idat ion e t l a réduct ion qu isuccèden t a vec une g I
"ande rap id i té su r l a su rface des
fi l s pa r l ’effe t des couc h es d’ox igène et d ’ h yd rogènequ i les recouvren t a l terna t i vemen t
,fin i ssen t pa r désa
gréger les part i cu l es méta l l iques .O II a fa i t p asser le cou ran t d une p i le de d ix ou
douze coup les , fa ib lemen t c h argée , dans de l’ea u d i s
t ilée,légèremént ac id ul ée , a u moyen de deux su rfaces
de pfat ine d’une étend ue téès d ifféren te : l ’une a va i t un
mi l l imètre d ’épa i sseu r et deux à t ro i s m i l l imèt res del on gueur ; l"aut I e forma i t u n l ong fi l ou b ien é ta i t u nmorceau de p l a t in e spon gieux . Les su rfaces éta ien t t rèsne ttes
,e t tou t é ta i t d i sposé pour recu ei l l i r les gaz
d égagés . La grande surface fut m i se d ’abord en 1 e la t io na vec l e pô l e n éga t i f
,e t l a pe t i te a vec l ’au tre pô l e . On eut
a lo rs deux fo i s au tan t d ’ h yd rogène que d’
ox igènc. Onc h angea les pôles
,e t on t rou va qu ’ i l manqua i t deux
a quat re cen t imèt res cubes d’
ox igène pou r que son
vo l ume fû t exactemen t l a m o i t i é de de l ’ h ydrogène .Si on rétab l i ssa i t les c h oses dans l ’éta t où e l les éta ien tdan s l a p rem ière exper ience
,on n e re t rou va i t p l us la
quan t i t é d ’ h yd rogène qu i a va i t é té dégagée . I l en éta i t d emême s i , ap rès avo i r l a vé e t décapé l a gran de l ame , 0 11l a l a i ssa i t séc h er dan s l ’a i r avan t de l a p lon ge 1 dan
’
s l aso l u t ion qu i deva i t ê t re décomposée Ces fa i t s nous mont ren t que la grande lame se recou vra i t d ’une l égère COIIche d
’
ox ide,e t que l
’ h ydrogène ava i t é té emp loyé à de'
22 D E L’
O;(I II AT ION DU PLATINE .
sox ider le pl a t i ne . Auss i ce gaz n e se dégagea i t- t- i l quequelques in s tan ts ‘ après .
M . D e larive ayan t décomposé de l ’eau l égèremen tac idul ée dans l ’ i n térieu r d ’un eud iomètre a u moyen desdeux mêmes su rfaces
,l a p l us pe t i te commun iquan t avec
le pô le posi t if,i l fit: dé toner le mélange gazeux . I l
ob t in t un excès d ’ h ydrogèn e,preuve qu’une port ion de
l’
ox igène ava i t serv i à l’
ox idat ion . Les pôles d e l a p i l eayan t é té c h an gés
,tou t en con serva .I t l ’ h ydrogène
,i l fi t
détoner l e p rodu i t gazeux,
e t le rés id u d i sparu tp resque en t ièremen t : ce qu I con fi rme l
’ex pl i ca t i on précéden te .
1 328 . Ces fa i t s et d’au tres d u même gen re,on t porté
M . D elarive’a admet t re que l e p la t i ne
,e t probab lemen t
l es au t res m étaux de l a m ême c lasse,ne do i ven t p l us ê tre
ran gés dan s la c la sse des métaux n on ox idab les . Mai sce qu i étab l i t en t re ces métaux et les au tres
,c’es t-à -d i re
l es métaux oxi dab les,une gran de d ifférence
,c’est que les
p rem iers ne se recouv ren t dan s les mêmes c i rco nstancesoù les a u tres s’ox iden t comp létemen t , que d
’une couc h ed ’ox ide D es-superfic1el le , san s qu
’ i l y ai t péné trat ion OII
cémenta t ion,p robab lemen t à ca use d e l eu r grande den
sité ; mais s i l ’ox idat ion e t la réduct i on on t l i e u a l terna t ivemen t
,t rès-fréquemmen t su r l a m ême surface
,cel l e-c i
fi n i t pa r se désagréger . Cette désagréga t ion peu t ay oirp l us i e u rs degrés su ivan t l ’ i n tens i t é de l a force ag i ssan te .C ’es t ce mot if pour leque l les fi l s de p la t in e qu i on t serv ipendan t longtemps ’a décomposer l ’eau pa r l ’act ion descourants
,e t don t c h acun a servi a l terna t i vemen t de
pô l e pos i t if e t de pô le néga t if , présen ten t une apparencerugueuse par s u i te des part ies en l evées pa r les ox i dat i on s et réduc t ions success i ves .On vo i t par l a avec quel l e fac i l i té l e p l a t ine s
’
ox ide
sou s l ’ac t ion d ’un couran t é l ectr ique ; ma i s comme i lsu ffi t d ’une ox i da t ion excess i vemen t fa ib l e , qu i éc h appesou ven t aux i n ves ti ga t ion s des c h im i s tes
,pou r produ i re
des effets é lect r iques appréciaibles à nos appare i l s , ilpeu t donc se fa i re que dan s nombre de cas le p la t i ne
CHAPITRE PREM I ER . 3
do ive son é ta t é l ectr i que à une ox i da t ion non e ncoreapp réci ée .M . Delarive fa i t ob server ,
’a ce t éga rd,que dans des
ex péI iences Où l’
on S’
Oc I pe de rec h erc h es rel a t i vesau développemen t de l ’él ec t r i c i t é so i t sous l a forme decourant
,soi t à l ’éta t de ten s ion , en em pl oyan t du pla t i n e ,
i l fau t ten i r compte , dan s l es effet s ob servés , de l afacu l t é que possède l e p l a t i n e de po uvo i r s’ox ider e t sedésox ider fac i lemen t . Je par ta ge en t i è remen t son opin i o nsu r ce poin t
, et j e cro i s que l’on s’es t un peu t 1 0p h â té
d ’annoncer les résu l ta ts que l ’on ava i t ob ten us,comme
des a rgumen ts i rréfra gab l es en fa veu r de l a t liéorie ducon tac t .
1 329 . Je sa i s i s ce t te c i rcon sta nce pou r rec t ifi e r l ’op i n i on que p lu si eu rs person nes se son t fa i te de l a t h éor i ec h im ique de l ’élect r i c i t é vol taique te l le que l
’ a concueM . D e larive . On l u i a a t t rib ué ce t te Op i n i o n
,que tou t
développemen t es t dû ’a une ac t ion c h im ique . mai s tel l en ’a j ama i s é té sa pen sée . I l a con stammen t sou ten u quele con tac t de deux sub stances h é térogènes n ’es t pa s
par l u i mê me une sou rce d ’ él ec t r ic i té , quo iqu
’ i l p u i sseê t re so u ven t une cond i t i on i nd i spensable pou r que l ’élect ricité dégagée par d ’ au t res cau ses p u i sse deven i r sens ib l e . Quan t ’a ses causes , i l admet tou tes ce l l es que j
’a idéjà fa i t connaî tre , c
’es t ’
a d i re,l a c h a l eu r
,l a p ress ion
,
l e frot temen t , l’ac t ion chim iquè, e tc .
Cette man i ère de vo i r“es t partagée pa r tou tes lespersonnes qu i on t fa i t une é tude su i v i e des p h énomènesrela t ifs au dégagemen t de l ’él ect r i ci t é .
5 IV. Observa tions re la t ives à une nouve l le théorie du
con tact .
1 330 . Je ne cro i s p as t rop m ’
avancer en décla ran t quequ iconque veu t d éfendre l a t h éo ri e d u con tac t de Vo l ta
,
OII en imag iner une au t re,san s a vo i r é tud ié p réa lab l e
men t les p h énomènes électr -o-c h im iques,don t on a fa i t
un examen approfond i depui s v i n gt ans,est dans une fausse
24 OBSERV. RELAT : A UNE NOUV. THÉOR . DU CONTACT .
rou te e t ne peu t que se tromper dans ses in ves t iga t ions .Je ne p rétends nu l lem en t d i re qu’ i l n ’y a i t pas dan s l e cont ac t des corps une act ion qu i mod ifie l es effets élec tr iquesp rodu i ts dan s les réact ion s c h im iqu es , ma i s j e pense quecet te act ion n ’es t pas l a cause imméd iate des effets observês
,e t qu’ i l fau t l a c h erc h e r dan s l es c i rcon s tances qui
peu’
ven t t roub le r l é ta t d’équ i l ib re des molécu les des corps .M. C . J . B . Kars ten nous offre u ne p reuve de ce que
j e v i en s d ’avancer ; dan s un e l e ttre ad ressée’a M. de Hum
bo ld t (Berl i n , 1 836)(I il expose ses vues su r l ’électric i té de con tac t . Les c on séque nces a uxquel les i l est condu i t
,ne t enden t r ien mo i n s qu ’à éb ran ler les t h éor ies
p roposées j u squ’ i c i pou r exp l iquer les effe ts de contac t .
Ce savan t d i st i n gué sans 5 occuper des d iversescau ses qu i p rés iden t a u dégagemen t de l ’électr i c i té e tque l ’on do i t met tre en p rem ière l i gne dans une quest ion de ce t te na ture
,commence pa r poser en princ i p e
que l e dégagemen t dè l ’é l ec tr ic i té es t u n s imp l e effe t decon tac t .Les métaux qu’ i l a soum i s à l ’expér i ence son t l e p l a
t i ne,l ’argen t
,l e cu i v re e t l e z i nc
,en fi l s en rou lés en
h él ice ’a l ’une de leu rs extrém i tés ,’
e t p longean t success ivem en t dan s des d isso lut ion s ac i des
,a lca l i nes ou sa l i
nes,capab l es de condu i re l ’él ect r i c i té .
’
Les effets p rodu i t son t été observés a vec I I II élec troscope à feu i l les d ’o
,r
m un i de deux p la teaux co n den sa teu rs , formés a vecdeux des qua tre m étaux employés .Ce mode d’expér imentat ion in trodu i t dan s les résu l ta t s
des causes d’erreu rs qui ne permetten t pas d’
en t i re r desconséquences exac tes ; ca r d
’ es t parfa i temen t démon t réauj ou rd ’hui que l
’on n e peut compter su r l es effets ducondensateu r qu’a u tan t que les deux p la teaux son t enp la t i ne
,en or
,ou en ve rre doré . Si ces p la tea ux son t
en zm c,en cu i vre o u en a rgen t
,l e con tac t d u doi g t
mou i l l é: a vec l ’un d’eux
,ou la réac t ion de l ’a i r hu
(I)Bibl ib. un iv. de Genève , Tom .
’
v, p . 1 6 1 .
26 OBSERV. RELAT . A UNE NOUV . THÉOR . DU CONTACT.
le p la t i ne , l’effe t ne c h an ge pas ; dans
‘ l e second,to u t
effe t d i sparaî t .Ces fa i t s peuven t encore ê tre expl iqués parfa i temen t
au moyen de l ’é lect r i c i té dégagée dan s l ’act ion c h im ique ,san s a vo i r recou rs à d’au tres cau ses .Le second méta l
,qu i es t en de h ors d u l iqu id e
,ser t
seu l emen t de conducteur pour tran smet t re a u conden
sateur l ’élect ri c i té q ue p ren d l e méta l dan s sa réact ionsur l e l iqu ide . Le pl u s ou mo in s d ’effet s p rodu i t s d épen dd u p l us ou m o in s de fac i l i té qu ’ ép rouve l ’électricité ’afranc h i r l es ob stacl es qui se t ro uven t su r son passage ,et d ’effet s secon da i res don t i l est souven t d iffic i l e de seren dre comp te .3e E x p érien ce . La soudure des deux mét aux p lon ge
dan s l e l iq u id e . On exam in e a lo rs l ’é ta t des ext rém i tésl ib res . Le p lateau en zin c touc h an t l e fi l de z in c recuei l l eune t rès - fa ib l e él ectr i c i t é posi t i ve ; s
’ i l t ouc h e l e fi l decu i vre
,l ’él ectr i ci té es t p resque n u l le . Le p la tea u de
cu i v re,mis en con tac t avec le zm c
,n e donne pas d’
ef
fet s sens i b l es . Avec l e cu i vre , i l donne une fa ib le é l ectricité néga t i ve . L’a rgen t o u l e p la t i n e
,remp laçan t le fi l
de cu iv re,l e résu l ta t est l e m ême ; remplacan t l e zinc ,
l e cu i v re se comporte,quo ique p his fa ib lemen t
,comme
le z in c .La soudure étan t p lon gée dan s l e l iqu i de
,i l y a né
cessai1 em en t un cou ran t qu i va d u z i nc a u cu i v re,en
t raversan t l e l iqu i de ; de sorte q u’à c h aque i ns tan t l ’ê
l ectricité pos i t i ve de l a surface d u zi n c se déc h a rge su rl e cu i vre . Mai s d ’où v ien t don c l ’élect ri c i té pos i t i ve recuei l l i e pa r l e p l a teau de z in c ?D an s
’
un a rt i cl e crit iquét rès-b ien fa i t
,qu i se t rouve dan s l a B ibliothèque un iver
s e'
l le de G en ève, tom . v , p . 1 6 1 , on at t ribue ce t effet , etavec ra i son ,
’a l ’act ion de l ’airhum ide su r l es part ies libresdes deux métaux soudés j ’aj ou tera i part i cu l i èremen t su rl e z i nc don t l ’act ion do i t se man ifeste r i c i .4°E x p érience . Le fa i t rappor té dans cet te expéri ence
est re lat if à l ’éta t des deux métau x ,qu i p longen t dan s
l e même l i qu i d e,sans se to uc h er . Si l es fi l s emp loyés
CHAPITRE PREM IER . 27
son t d e z inc e t de cu i v re , l e p rem ier , quel l e que so i t lanat u re d u p l ateau , donne touj ou rs des i nd ices d
’
électri
c i té n éga t i ve,e t le cu i v re des i nd ices d ’é lectr i c i té pos i
t i ve . Ces effets,que j
’
ai fa i t connaî t re i l y a l ongtemps,
p rov iennen t de l a d ifférence des ac t ion s c h im iques p rodu i tes par l e l iq u ide su r c h acu n des deux méta ux , d ifférence qu i es t en faveu r du zi nc
,méta l l e p l us oxi dab l e
d ès lo rs ce méta l do i t touj ou rs’
p rendre l ’élect r ic i té négat ive .
5eE xp érhzence Dan s ce t te expér ience e t d
’au t res quila su i ven t , M . Karsten a eu pour b u t d ’é tud ie r l ’éta tél ec tr ique
’
de l a pa rt i e immergée d’un méta l
,indépen
dammcn t de l ’emp lo i d ’u n con ducteu r étrangei‘ ou ex tér ieu r a u l i qu ide . I l c i te
,comme p rem ier fa i t
,qu’un
méta l,no tammen t l e z i nc
,qu’on l a isse quelque temps en
va se c los dan s u n l i qu ide co lo ré par une te i n tu re végét a le rougi e pa r un acide
,rétab l i t l a cou leu r b leue de
l’
infus ion , e t en même temps sub i t une ox ida t ion . Cefa i t es t une con séquence de l ’ox idat ion d u z i nc
,qu i
m et touj ou rs en l iberté dan s l a so l u t ion,so i t de l a soude
ou de l a pota sse,s i e l l e con t ien t u n sel al ca l in
,so i t de
l’
amm on iaque pa r s u i te de la réact ion de l’ h yd rogèn e
m is à nu,su r l ’azo te de l ’a i r con ten u dan s l ’eau .
Jusqu ’ ic i i l n ’y a r i en de n ouveau dan s les ex pé
riences de M . Karsten ; mai s i l n’
en es t pas d e mêmedan s l ’expér ience su i van teUn fi l de p la t i ne en rou l é en sp i ra l e
,e t t erm i né en
po i n te,a é té é t ro i temen t en veloppé d ’une feu i l l e de z i nc
,
san s ê tre cependan t avec e l l e en con tac t imméd i a t ‘ pu i sl a po in te a été m ise su r une pet i te masse de c h lo ru re d ’a rgen t
,sub stance i n so l ub l e dans l ’eau . Que lque tem p s après,
on reconn u t sous l a po in te des t races d e réduct ion qu icessèren t b i en tô t d ’au gmen ter . Cet effet n ’ava i t j ama i sl ieu sans l a p résence du zi n c
, e t’a mo i n s que l a s u rface
fû t fraîc h emen t décapée . M . Karsten a concl u de l à que l ep la t in e a d û sou t i rer au l iqu i de l’é lect r i c i t é néga t i ve e t
qu ’a i n s i lapart ie immergée du z in c é ta i t pos it ive .Ce fa i ti n téressan t s’exp l ique t rès — b ien dan s l a t h éor i e é l ectro
28 OBSERV. RELAT . A UNE NOUV . THEOR . DU CONTACT .
c h im ique . L ’élect r i c i t é pos i t i ve p rovenan t de l ’ox ida’
t ion
du zinc es t sou t i rée i n éga lemen t a u l iqu ide pa r toutel a surface de p l a t i ne
,en p l u s grande quan t i té par la
po in te que par les au t res part i es , d’
où résu l te un
cou ran t qu i rend l a po in te n égat i ve.M . D elarive est disposé à cro i re que ce p h énomène
es t d û s implemen t à la d iffi cu l té qu’
éprouve l’
élec
t ricité pos i t i ve du l iqu i de à passer dan s l e p l a t i n e,vu
sa fa ib l e tens ion e t l a rés istance que présen te ’a sa
p ropa ga t i on son passage du l iqu ide dan s l e p l a t i ne .Cet te d ifficu l t é étan t mo ind re vers l a poin te ,
’
c’
es t pa r l àque p énèt re l ’él ectr i c i t é pos i t i ve
,ce qu i exp l ique l a d é
com posi t i on du c h lo ru re d ’a rgen t .M . Karsten suppose
,a u con tra i re
,que l e lectricité
du l iqu ide est p r i se pa r l e fi l d e p l at ine en tier,e t qu ’el l e
sor t a u l i e u d ’en trer par l a po i n te ; i l est donc ob l i géd ’admett re que cet te é lect ri c i té est négat i ve ; ta ndi s que ,s i el l e en t re pa r l a po i nt e
,comme cel a do i t ê tre
d ’ap rès ce que nous ven on s de vo i r,el l e do i t e tre po
s it ive . Le résu l ta t ob servé pa r M . Kais ten es t d’
accorda vec l a l o i du déga gemen t de l ’é lec t ri c i t é dan s les ac t ionsc h im iques ; tand i s q u
’el l e eSt opposée aux conséquenceSque l ’a uteu r croIt pouvo i r en t i rer
1 327 . L’au teur s’es t a pp l i qué du res te à démon trerl’ insuffisance de l a t h éori e de Vo l ta
,a i ns i que l a n éces
s i t é de I econ naître que . l a cause p r inc ipal e de l ’act i v i t éde l a p i l e exi s te ’a l a su rface de con tac t d u l iqu i de et dum éta l .Vo ic i les t h éorèmes su r l esquel s s’appu ie ce système .1° Les métaux
,peu t-ê tre tous l e s corp s so l ides
,de
v i ennen t pos i t ifs en étan t p l ongés dans un l iqu ide ;cel u i -c i dev ien t n éga t if.
2° Quand l e corp s n ’es t pas immergé en en t ier
,les
deux part ies p rennen t des éta ts é lec triques contra i res .3° Les corps d iffèren t beaucoup , quan t à l eu r force
élec tromotrice,avec un même l iqu i de
,et c’es t ’su r cet te
d ifférence que repose l ’act ivit é é lectr ique,c h im ique e t
magnét ique de l a p i l e .
CHAP ITRE PREM IER . 29
4° Quand deux électromoteu rs de force d i fféren te son t
lon gés dans un mêm e l iqu ide san s y ê tre en con tac t,
le p lus fa ible p rend l ’él ect r i c i té opposée à ce l l e du p l u sfort , et dev ien t par conséquen t n éga t i ve .
5° La part ie de l ’électromoteur so l i de l a p l u s fa ib l epossède éga lemen t l ’é lec tr i c i té con tra i re à cel l e de l aparue 1mn1 ergée .
6° L’énergi e é lect romot r i ce d ’un l i q u ide dépend desa facu l te d ’acquéri r
,par l a p résence de deux é lect ro
moteurs so l i des d i s semblab les,un éta t en ver tu duque l
i l cède p l us o u mo ins fac i lemen t ses élect r ic i tés con
t ra i res a ux mêmes é lect romoteurs . Tous les l iqu idesmau va i s conducteu rs possèden t en gén éra l cet te facu l té ;mai s el l e n ’appart i en t n i aux l iqu ides par fa i temen t i sol an t s
,te l s que les
4huiles grasæs
,e tc .
, n i aux l iqu i dest rès — bons conducteu rs , te l s que l e mercu re e t les métaux l iquéfiés . L’énerg i e é lect romotri ce d’
un l iqu ide nedépen d cependan t pas un i quemen t de son pouvo i rconducteur
,ma i s en ou tre
,a ce qu ’ i l pa raî t
,de p l u
s i eurs au tres cond i ti on s non enco re suffisammen tconnues .7° Les effets é lec t romoteu rs de deux métaux , forman t
a vec un l iqu ide un ci rcu i t fermé , résu l ten t du dégagemen t e t de la recompos i t ion con t inue des élec tr i c i tés cont ra i res dan s l e l iq u i de . Ces effets son t ex c1 tés par l a re la t ioné l ec trom o trice des deux é lectromoteu rs i n égaux enversle l iqu i de ; i l s son t favor i sés pa r l a rela t ion é lec tromotr i cede l ’électromoteur le p l us for t enve rs l e p l u s faib l e
, e t
son t accélérés pa r l e con tac t i mméd ia t des deux é lèctromoteurs , en tan t qu’ i l s son t de bon s conducteu rspou r l ’é lec t ri c i té .8 ° Les c h an gemen ts c h im iques dan s l a p i l e sOn t (’I la
vér i t é l iés a l a recompos i t ion,au moyen des co rps
sol id es qu i l a composen t,des é lect r ic i tés m i ses en j eu ;
ma i s i l n ’ex iste pas,en t re ces p h énomènes
,de dépen
dances de causes e t d ’effets .9°
D ans une réun ion de p i les é l émen ta i res (p i l e deVo l ta), les é lec tr i c i tés con trah es se neu t ra l i sen t com
30 OBSERV. RELAT . A UNE NOUV. THÉOR . DU CONTACT .
plétem en t par les corps so l ides de c h aque él émen t , et i ln
’
y a pas de t ransm iss ion d’él ectric i té d ’un élémen t à
l’au t re .Je ne poussera i pas p l us l o in l ’examen de l a t h éo r ie de
M . Karsten,a ttend u que l es déta i l s dan s l esquel s j e
su i s en tré suffisen t pou r mon tre r que les bases sur
l esquel l es e l l e repose son t in adm i ss i bl es dans l ’éta t ac tue lde l a sc ience. Je n
’
en a i par l é avec déta i l s qu ’en ra i sonde l ’ importance que quelques person nes o n t vou lu l u idonner
,pour défendre la t h éor ie de Vol ta .
CHA P I TRE I I .
DES EFFETS DE CONTACT QUI PRODU I SENT LA PASSI VITÉ DUFER ET D E QUELQUES AUTR ES SUBSTANCES .
1 332 . DAN S l a p rem ière part i e d u V" vol ume (1 026 ,j ’a i fa i t connaî tre les p ropr iétés a nomales du fer
p longé dan s l ’ac i de n i t rique,en 1 a150n des rapports qu i
peuven t ex i s ter en tre ces prop ri é tés e t les effets de contac t ; j e d i s gazp euven t e rzs ter pa rce que nous neconna i ssons pas encore a u j uste l a cause d’
où dépend l ep h énomène . Je va i s con t i nuer ma i n tenant à expose r lesobserva t ion s fa i tes depuis ‘par M . Schœnbein qu i s ’occupe d ’une man ière tou te spéc i a l e de ce tte classe de fa i t s .Commençon s par les effets qu i concernen t l ’ac t ion quel e fer comb in é vol taiqû em en t avec l e perox ide de p lombou d ’argen t
,exerce su r l e su lfa te de cu i v re .
On prend u n fi l de fer,don t l ’une des ext rém i t és es t
recouverte de perox ide de’
p lomb ou d ’argen t,su i van t l e
p rocédé électr -o chii nique . Rep résen ton s pa r a l ’ex trém i té recouver te
,e t par 6 l ’extrém i té nat ure l l e . Quand
on plonge l ’extrém i té a dan s une sol u t ion de sul fa te decu i vre
,i l n e s ’y p réc ip i te p as de c u i vre
,même su r les
part ies’
du fil qu i n e son t pas recouvertes de perox idee t ni p lon gen t dans le l iqu i de ; il ne se p réc ip i t e paségdlem ent
b
sur [7 quand on y p longe cet te extrém ité .Voyon s cequ i a rri ve quand a et commun iquen t vo l
taiquemm t par l ’ i n term éd ia i re d u fi l d ’un m u l t ip l i cateur . On p lon ge d ’abord a , pu i s l"e x t 1 ém ité 6 ;‘ ce dern ie rdev ien t pass if ’a l ’éga rd du su lfa te de cu i vre
,ma is i l
32 DES FFF. DU CONT .QUI PROD . LA PASSIV., ETC
S etabl it un couran t cont in u qu i va du fer rendu pass ifà l ’ex trém i té a à t ravers l e l iqu i de
,abso l umen t comme
s i l e bou t rendu passif éta i t a t taquéSi l ’on a un fi l de fer , commun iquan t par l
’ une de sesext rém i t és a vec l e pôle
’
pos i t if d ’u ne p i l e,e t qu ’on l e
p lon ge pa r l ’aut re dan s un e d i ssol ut ion de su lfa te decu i vre
,en ferman t l e c i rcu i t en su i te
,i l ne se dépose au
cune tiace de cu i v re su r l e fer,t and i s qu’ i l se dégage
de l’
ox igène ; en i n terrompan t l e c i rcu i t , l e cu i vre se précip i te . I l résu l te de l à
,su i van t M . Schœnbein
,que l a
pass i v i té d u fe i‘ es t d ue”a l ’ex i stence d’un courzin t vo ltaïque . Cel a peu t ê t re dans ce ca s-c i ma i s non dans lescas o rd i na i res Où l ’on es t p l u tô t porté à c ro i re que l ’effe test du même ordre que cel u i que nou s p résen te l e z incama l gamé
,don t les p ropr i étés von t nous occuper b ien tô t
de nouveau .
Quan d 0 11 fa i t commun iquer en semble deux vases remp l i s d ’une d i sso l u t i on d e cu i vre
,au m oyen de si p h on s
remp l i s d ’ac i de n i t r i que de 011 de mèc h es d’
asbes te
imb ibées de l a m ême so l u t ion,011 avec des fi l s d ’or ou
de p l a t i ne, on observe les résu l ta t s su i van t s'
: s i l ’on p longed’abord l ’extrém i té a dan s l ’un
,pu i s l ’ext rémi té dan s
l ’au tre,cet te dern i ère ne dev ien t j ama is pass ive ; mai s s i
la commun ica t ion es t étab l ie avec d u fer,du z i nc
,
dev i en t i n act if. Le cu i v re se comporte comme le fer. Pou rin terpréter ces d ifféren t s effet s , i l faut ten i r compte d el a rés i stance qu’éprouve le cou
’
ran t à t raverser l e conducteur m éta l l ique qu i un i t l es deux d issol u t i on s . Si l econ ducteu r es t 11 11 méta l n on ox idab le , l e cou ran t passem o in s faci lemen t que l o rsqu
’ i l es t ox i dab l e,e t a lors i l
n e do i t pas tend re ’a rend re l e pass if comm e dan s l edern ier cas . Cette observa t ion s ’app l ique au fa i t su ivan tLes deu x va ses étan t réun i s pa r le fil d
’
épreuve ,s i
l ’on p l on ge d’abord une des ex t rém i tés d ’un fil de fer àl’ éta t ordinaire
,
'
dans le vase où se t rouve p u i s l ’au tredan s l e second vase
,l a prem ière dev ien t ac t i ve et l a se
conde pass i ve .
DES EEE. DU CONT. QUI PROD . LA PASSIV. ETC.
ad ressé ensu i te ce tte quest ion . Pou rquo i l e fer un i vo l
t âiq1iemen t au p la t i ne n e s’oxi de-t — il pas l o rsqu ’on l e p lon gedan s une sol u t ion de potasse?Il a c h erc h é ensu i te à p rouver que
,con tra i remen t a l ’ h ypo t h èse de M . D elarive
,un
cou ran t se p rod u i t a lo rs e t va d u fer au p l a tine , à t raversla d issol u t ion de pota sse . Pui s i l aj o ute que c
’es t un fa i tb ienconnu ,que des courants de t rès-faib le in tensité peuven t passer à t ravers des é l ectrol ytes sans les décomposere t sans Ox ider l e fer
,e tqu
’en admettan t même qu’une pet i t e port ion de l ’eauso i t décomposée pa r l ’effet du couTan t
,i l n ’en résu l te pas que l ’ox igène deven u l ibre do i ve
se comb i ner avec l e fer pos i t if,at tendu que l orsque l e fer
remp l i t les fonct ions d’
électroposit if, i l peu t rester c h im iquemen t indifféren t à l ’égard de l ’ox igèn e . Tel l e es tl’op in ion de M . Schœnbein su r l a product ion de COII
ran ts v o l taïques,i ndépendammen t de tou te ac t ion c h i
m ique . Je prendra i l a l i berté de lui fa i re reinarquer quel’éta t de pol a r i sa t i on de deux l ames de p la t i ne qu i on tserv i à fa i re passer le p l us faib l e cou ran t poss ib l e dan sune so l u t i on sa l in e ne peu t j ama i s s’effect uer san s u ndépôt d’
élém en tS su rl es l ames e t pa r su i te san s qu’ i len résu l t e une décompos i t i on é lec t ro-c h im i que ; dèsl ors on n e peu t a dme tt re , comme i l l e d i t , que descouran ts de t rès fa ib l e i n ten s i té pu issen t passer à t ravers des é lect roly tes san s les décomposer . Quan t àson obser va t ion que l o r s même qu
’une pet i te port iond ’eau sera i t décomposée , il n
’
en résu l te pas que l ’ox igèncdevenu l ib re se comb in e a vec l e fer
,el l e es t extrême
men t j uste ; ma i s i l peu t se fa i re auss i que cet ox igèneréagi sse sur l ’eau et donne l ieu à u n cou ran t seconda i re ;au Su rp l us
,dans tous l es ca s i l y a act ion c h im ique .
CHA P I TRE I I I .
DU DÉGAG EMEN'
I‘
D E L’ÉLECT RI CITÉ PRODUIT DANS LES
ACT I ONS CHIM IQUES ET D ANS LES VAR IAT IONS DE TEMPERATURE .
S I D es couran ts électriques p roduits dan s l’
act ion
chim ique «les l iquides les uns s ur l es autres .
1 334 . M . Mousson,p rofesseu r à l ’un i ve rs i té de Zu
r i c h,frappe de l ’ in fl uence qu
’
ex ercen t su r l es phénom ènes é lect ro -c h im iq ues les cou ran t s é lect riques p rod u i t s dans l ’act ion c h im ique des l i qu ides l es uns su r lesau tres
,a rep r i s l ’étude de ces courant s , su r l esque l s
j ’ava i s déj à donné de g l ands développemén tsVo ic i les p rinci pes qui on t serv i de po in t de dépa rt
à M . Mousson pour fa i re ses expér i e nces° Fixer d ’une man ière p réc i se l e momen t où com
m ence l ’ac t ion c h im ique,afin qu
’ i l ne res te aucun dou tesu r sa coinc idence avec le mouvemen t de l ’a i gu i l le.
2° Év i te r le mélange i r régul ier des l iqu i des , d
’oùrésu l tera i t
’
un affa ib l i sseme n t d u cou ran t recue i l l i pa r l ega l vanomètre .3° Mul t i p l ier l e nombre de po i n t s des deux l iqu ides
qu i a u même in s tan t réa g issen t les un s su r les aut resa t tendu que de ce nombr
’
é dép en d l a quan t i té d’électric i t é déve loppée .4
°
D im inue r enfin le p l u s poss ib l e l e tendue des Il
)(1 Tom . 1 1, p . 29 , 30 e t . suiv.
(2)B ib l . un iv . de G enève , t. x x 1 , p . 1 70.
36 DES COUR . ÉLECT .m on . D AN S L’ACT . CH IM .,ETC .
quides que le cou ran t do i t p a rcou ri r a van t d’at te i nd re
les fi l s pol a i res , pu i sque l’obstacl e qu i en résu l te se
t rouve ê tr ,e su i van t les expér iences de M . Fec h ne r , d irectem en t
proport ionnel a l a l ongueu r du t raj e t
,e t in
versemen t à l a sect ion des l iqu ides .Voyon s de quel l e m an ièœ M. Mou sson a remp l i ces
qua t re con di ti on s , don t l’ importance es t i ncon testab l e ,
quand i l s’ agi t de t rouve r u n rappor t en tre l ’énergie dél ’ac t ion c h im iqu e e t l ’ i n tens i té du cou ran t : i l a c h o i sipou r é lect rodes deux d isques c i rcu la i res de deux poucesde d iamètre, de .plat ine ou d
’a rgen t à c h acun d’eux,et au
cen tre de l ’ une des faces,es t fi xé un (i l de p la t i ne dest in é
à être m i s en rapport,au moy en d ’une. capsu le remp l ie de
m ercu re,avec un des bou ts d u fi l du mul t ip l i ca teu r. OII
appl ique su r ces d isques d ’au t res d i sques de m ême d i amèt re
,de pap i e r non col l é e t h um ectés des l iqu i des
s ur l esquel s on veu t expér imen ter,pu i s l ’on rapproc h e
c h aque d i sque para l l èl emen t,e t on les pose l ’un su r
l ’au tre a vec p ress ion . La dév ia t ion de l ’a igu i l l e a iman téeannonce auss i tô t l ’ ex i s tence du couran t .
I 335. L’exp ér ience a p rouvé qu ’en se bornan t a l ’act ioni n i t i a l e
,e t en i n te rrompan t imméd ia temen t ap rès l a
comm un ica t ion avec l e m u l t ip l i ca teu r,on n ’ ava i t pas à
cra i ndre l ’ac t ion des l iqu ides sur les d isques opposés . Cemoyen es t
,à l a vér i té
,l e seu l qu on p ui sse emp loyer
pou r évitei la g 1 ande d im inut ion qu’
on observe dan sl ’ i n tens i té du couran t
,par s u i te de l a p romp te comb i
n aison des substances en présence, e t de l a c ri s ta l l i sa t ionqui en es t la su i te , l aquel l e a rrê te peu à peu la c i renl a t i on de l ’él ec tr i c i té.Ma is on peu t d i re auss i que l es d i sques de méta l se
couvren t p romp temen t de sub stances p ro venan t de ladécompos i t ion électro - c h im ique
,l esquel les ne pou van t
pas être en levées auss i rap idemen t que lm sque ces d isques p lon gen t dan s des l iqu ides , polm isen t in s tan tan ément ces mêmes d isques , de m anièœ à p rodu i re descouran ts en sen s con t ra i re ; ma is connu e ce mode , par sas imp l ic i té
,p résen te des avantages , j e va i s rapporter les
enAP ITRE I I I . 37
résu l tats queM . Mousson’
a ob tenu s a vec u n mul t ipl icateur de 350 à 4 00 tou rs . D ans l es sér ies suiyan tes , lasubstance qu i la i sse dégager de l ’él ect r ic i té n éga t i ve estp l acée l a p rem ière
Potasse,aci de n i t r ique : l ’a i gu i l le p i roue tt e p l u s ieu rs
fois .
Idem . ac i de acét i que : l ’a igu i l le va àPotasse
,eau à 30
Ammon iaque,eau pm e. 30
Pota sse,s u l fa te de soude . 1 00
Potasse,oxa la te aci d e de potasse . 95
Potasse,n i t ra te de potasse . 8 0
Je fera i remarquer que l a po ta sse ne réa g i ssan t pa ssu r son n i t ra te
,le cou ran t p rod u i t es t du a la 1 éact ion
de l a potasse su r l ’eau dans l aquel l e l e n i t ra te es t d is sous ;i l n
’
en es t pas de m ême du cou1 an t p rodu i t dan s l econ tac t de l a po tasse avec l e su lfa te de soude .Eau
,aci de n i t ri que .
Eau,aci de su l fur ique : de fréquen tes anomal ies . D an s
l e p rem ier momen t le couran t es t t I èS fa ib l e ; i l c h angerap i demen t de d i rect i on , e t l ’a i gu i l l e es t él ancée dan sle sen s Opposé , comme s i l
’eau j oua i t le rô l e d ’ac ide .D an s quelques cas , l e couran t d i rec t es t i nsen s i b l e , tan d i sque l a dév ia t ion Inverse va j u squ’à 8 0°Acide h yd 1 0-c h lo rique eau
‘ de nombreu ses anoma l i es,
comme pour l ’ac ide sulfurique ; i l en es t de même decet ac i de a vec des d i sso l u t ion s sa l i nes .M . Mousson n ’a pa s ten u comp te, i c i , des effet s t h e r
III0-él ect r iques résu l tan t de l ’éc h au ffemen t des d i squesd e méta l pen dan t l a comb ina i son de l ’ac ide su l fu ri queo u de l ’acide h yd ro-Œh lorique avec l
’ea u ou les corpssur l esq ue l s i l s réag i ssen t
,effet s qu i se fon t sen t i r p l u s
faci lemen t que dans les procédés don t j’a i fa i t u sage
,
pu i sque les d isques n e son t sépa rés des su rfaces ag i ssan tes que. de l ’épa is seur d ’une feu i l l e de pap i e r
,ta nd i s
que dans les au t res i l s so nt beaucoup p lu s é lo i gnés de ces
38 DES COUR . ELECT : PROD . DANS L’
ACT . CHIM .,ETC
mêmesSu rfaces . Je fera i remarquer en ou tre que l e C h angemen t de d i rect ion du couran t ayan t l ieu p resque immédiatemen t ap rès l e commencemen t de l ’act ion
,ou es t
porté auss i à admet tre que l a po lari sa t ion des d i sques es tune des ca uses agi ssan tes ; a i ns i ce renversem en t d ans l esens du couran t sera i t donc u n effe t seconda i re .Cont i nuon s à rapporterl es effets observés .
’
Sulfa te de soude,ac ide n i t r ique .
Ni tra te de po tasse,ac ide n i tr ique .
Les effets de l ’aCideni t r ique ne p résen ten t que t rès-peud ’anomal ies .
Eau et ac ide âœét ique.
Eau e t aci de t artr ique .
Ac ide oxa l ique,eau . couran t con t ra i re :
N i t re idem,eau .
Bora te de soude, eau .
Eau,a l un .
Eau,su lfate de soude .
Eau a l cool .Eau
,ét h er su lfuri que .
Nous voyons dans ces dern iers résu l ta ts comme on l esava i t d éj à que les sel s
,dan sd eur réac t ion su r
l ’eau,prennen t l ’él ec t r ic i té pos i t i ve 0 II nega t i ve
,selo n
qu’ i l s son t ac ides ou a l ca l i n s .1 336 . Le procédé d e M .Mousson es t
,à l a vér i té
,t rès
s im p le ; mai s i l p résen te p l us ieu rs i ncon vén ien ts qu i ne‘
permet ten t d ’ag i r quea pendan t peu d’
ins tan ts , s i l’
on
veu t év i te r les effe t s secon da i res . (Je n ’es t pas tou t encore :les résu l ta t s rapportés c i — dessu s n e son t pas comparab l es en t re eux
,a t tendu que
,dan s c h aque expér ience
,la
conduct ib i l i t é du c i rcu i t C h ange . Je m ’occupe dans cemomen t d ’un travai l pou r l ever cette d i fficu l té .
n , p . 31 .
CHAP ITRE I I I . 39
5 Il . D es couran ts e lectu ques p 10duzts p ar le con tact
des m étau x e t des s e ls en f us ion .
1 337 . Lorsqu’on p longe dan s u n l i qu ide conducteu ra lca l i n ou ac ide deu x fi l s de p la t ine en re l a t ion avec unmul t i p l i ca teur , e t qu i II ’on t pa s l a même tempéra tu re
,
on a un couran t qu i va d u fi l c h au ffé a cel u i q u i ne l’
est
pas,à t ra vers le l i qu ide
,ou dan s une d irect ion con tra i re
,
tou tes les fo i s que l e méta l n ’est pas a t taqué par le l iqu ide ;M . Th . Andrews (I) a c h erc h é ce qui se passa i t quandon subs t i tua i t a u l i qu i de u n sel enfus ion . I l a fa i t usa gepour ce la d ’un mu l t i p l i ca teu r t rès sen s i b l e a lon g fil .Ayan t fa i t fondre ‘a l ’une des ext rém i tés l ib res d ’un desfi l s de p la t i ne u n fragmen t de borax
,à l a fl amme d ’une
lampe à a l coo l e t ayan t c h auffé l ’au t re fil à une températu re p lus é levée que l e p rem ier , i l m i t ce l u i — c i en contac t a vec le globu le fond u ; l
’a i gu i l l e fut auss i tô t fortemen t d év i ée
,e t le cou ran t fut d i r i gé comme ci dessu s du
fi l le p l us c h aud au fi l le l us fI 0id. Le cou ran t éta i tcont i n u toutes les fo i s qu ’on d i rigea i t la flamme de man ière que l
’
un des deux fi l s fut p l u s éc h auffé q ue l ’au t re .Le couran t es t capab le de t ra verser une co l onn e d ’ea u
a igu i sée a vec de l ’aci de su l furique e t l on gue d ’un dem ipouce
, ce qu i p rouve qu’ i l a une certa i ne i n ten s i té .
Le carbonate de soude fondu se comporte de même,
seu l emen t le cou ra n t es t p lu s énerg ique .Avec des élec trodes d ’une su rface i néga l e
,M . Andrews
a ob tenu des décomposi t ion s é l ec t ro -c h im iques ; un morceau de pap i e r s imp le
,h umec té d ’un e so l u ti on d
’
iodure
de potass ium i n t rodu i te dan s le c i rcu i t,a fourn i de
l’
iode su r l a l ame pos i t i ve . A II moyen de quat re appare i l s s emb lab les a u p récéden t
,d i sposés de man i ère à
former une p i l e,011 es t parven u à décomposer l
’ ea u ac idulée . Avec v in g t apparei l s
,on a ob ten u une sensa t ion
marquée su r l a langue,m a i s Jama i s d
’
ét incel le .
On a ob tenu avec p l usieurs apparei l s de semb lab les
(I)B ib l . un ivers .,t . x .
4 0 DES COUR . ÉLECT. PROD . PAR LE CONTACT DES ETC.
effe ts,avec le c h l orure de potass ium, l e su lfate d e soude,
l e c h loru re de s t ron t i um e tc. Le p l a tine qu i ser t à cesexpér i ences conserve son b ri l l an t
,ce qui prou ve qu
’ i ln
’es t n u l lemen t a l téré .1 338 . Les fi l s d e pa l l ad i um se comporten t connue
ceux de p la t i ne .Lorsque l e p la t i ne es t opposé au pa l lad i um à l ’o r ou
à l ’a rgen t , l e cou ran t est toujou rs d i r i gé d u p l a t i ne àl’au tre mé ta l au travers du glob ul e fondu , pourvu quel e p la t in e so i t l e méta l l e p l us éc h auffé . Si l e pal la d i umest l e p l us c h aud
,l e cou ran t es t i nverse . Ces expér i ences
p rouven t que les effets p rodu i ts son t dus à l a températ ure rel a t i ve des fi l s
,p u isque ces dern iers ne para i ssen t
pas a ttaqués .'
1 339 . Quan d on soumet à l ’expér ience l e p l a t in e,l e
cu i v re e t un gl ob u l e de ca rbona te de soude ou de boraxs i l e p la t i n e a u ne tempéra tu re p l us él evée que. l e cu i vre
,
l e coûran t v a de ce méta l au cu i vre a u t ravers d u sel .
Le cou ran t es t i n verse to u tes les foi s que l ’ ac t ion c h im ique es t a sse‘z cons i dérab l e pou r qu ’ i l se forme unegrande quan t i té d’ox ide de cu 1vre ; dan s ce cas , l e couran t é l ec t ro — c h im ique l ’empor te sur le couran t t h ermoélectr i que .En subst i t uan t l e fer au cu i v re , l
’act i o n c h im iquedevi en t v i ve e t le co uran t va du fer au p lat ine , ce qu ian nonce u n effe t é lec tro — c h im ique p u issan t .Pou r ob ten i r u n coura n t i n verse
,i l fau t fondre un
gl obu l e de borax su r un fil de fer, dan s l a part i e désox idan te de l a fl amm e
,e t m et tre ce gl obu le en con tac t
a vec l e fi l de p l a t ine ; ma i s i l es t d iffic i l e de fa i re réuss i rl’
expér i ence .En opposan t l e p l a t i n e à l
’
an t imoine , a u z i nc , a ul omb e t à l ’étain ,
i l es t d iffic i l e de ma in ten i r fon du l eg l ob u le
,même appar tenan t à un sel t rès — fusib le
,san s
que le méta l se fonde l u i — même ; mai s quan d l e p l a t i nees t rouge de feu
,le couran t va to uj ou rs d u plat ine a u
mé ta l ox i dab le ; ce qu i an nonce encore une effe t élec t roc h im iqu e .
5 III . D évelopp em en ts rela t ifs aux p hénom ènes
thermo-électriques .
1 34 2 . M . Matteucc i a publ ic dern 1ereme n t (I), su rles p h énomènes t h e rmo - é l ec tr iques
,quelques ob serva
t ion s don t p l u si eurs son t con nues d epu i s lon g temps ;cer tes on n e peu t qu
’
applaudir au dés i r b ien louab l e qu’é
p rouven t quelques person nes de recu ler les l im i tes de lasc i ence ; ma i s i l fau t avan t tou t ne pa s ta n t a ppuyersu r des fa i ts qu i l u i son t acqu i s . San s en t rer dan s aucune d iscuss ion a ce t égard
,j e renvo ie l e l ecteu r au to
me 11,page 39 et su i van tes de mon ouvrage .
Je passe donc sous s i l ence la.prem ière par t i e du t rava i ld e M . Matteucci
,pou r en ven i r à l a seconde qu i t ra i te
des p h énomènes observés par M . Stu rgeon,dans des
cadres,des anneaux
,OII des masses so l i des régu l i ères
de b i smu t h e t d’ant im oine . On sa i t—
que s i l ’on c h au ffed i vers po in ts de ces corp s avec une l ampe on en
t rou ve qu i p rodu i sen t des cou ran ts é lectr i ques et d’
au
t res qu i n ’
en donnen t pas . Ces dern 1ers , qu’on appel l e
p oin ts n eu tres,corresponden t part icu l i èremen t aux en
dro i ts pa r l esque l s l e méta l fon du a été i n t rodui t dansl e mou le ; i l s j ou i ssen t de ce t te propr ié té qu
’en c h auffan tà dro i t e OII à gauc h e
,on a un couran t qu i va dan s un
sens ou dan s u n a u t re .
On a vu (3)que M. Stu rgeon a tt r ib ue la p résence deces pom t s neu tres à quel ques mod ificat ion s par t ic ul i èresp rodu i tes pendan t l e cou l age des barreaux dans l ’ar
(I ) B ib l . un iv . , tom . XVI I I , p . 353.
(2) T ôm . I I, pag. 4 2 e t suiv.
(3) Ib idem .
CHAPITRE I II . 43
ran gemen t des mol écu l es ; que , dans tous les c i rcu i ts ,le po i n t où l a ma t ière es t versée dan s le mou le es t un
poin t i nact if quand on élève sa températu re
,e t que l
’ i nt en sité de c h aque cou ran t va r ie en ra ison d u poin t c h auffé
,
e t dépend en grande pa rt ie de l a st ructu re du ba rreau .
M . Matteucc i , pou r répéter ces expér iences S’
es t serv id ’un appare i l à peu près semblab l e à cel u i de M . S tu rgeon
,a in s i j e cro i s i n u t i l e de le décri re i c i .
So i t A B CD (fig. 2 un cad re de b i smu t h coul édan s u n mou le pa r l e m i l ieu N du côté AD ; l e po in t Nes t l e po in t neutre c’es t-à-d i re qu ’on n ’obt ien t u n coura n tqu
’
autan t qu ’on c h auffe avec une l ampe en n on n'
; dansles deux cas , l es cou ran ts von t en sen s con tra i re . Avecun cadre d’ant imoine
,les effe t s son t enco re les mêmes
,
mai s avec cet te d ifférence , d’ap rès M . Matteucc i
, qu’
a
vec le b ismu t h , s i l’on c h auffe en n
,le cou ran t su i t la
d i rec t ion A,
B CD tand i s qu i l su i t u ne d i rect ion opposée dans l ’an t imoine . J ’avoue que je n e concois pasl ’opportun i té de cette d i st i nct ion ; ca r i l do i t se t rouverdes cad res en
’
b i sm ut h dans l esquel s en c h auffan t en n ,
l e cou ran t c h em ine en ABCD,comme dans l ’an tim oine
,
touj ou rs avec l a cond i t ion qu ’en c h au ffan t en n'
ou a uncou ran t en sens i n verse . L e sens d u cou ran t
,quand O II
c h auffe en n (qu i es t un po i n t quel conque ), peu t êt re l em ême ou d i fféren t dans l e b i sm u th ou l ’an t imoine
,parce
qu ’ i l dépend de c i rcon stances particul iè1 es a l a cr i s ta l l isa t ion
, e t non parce qu’ i l est p l acé en h au t . J ’aj ou terai
cependan t que M . Matteucci a f ai t que lques obser va t ion s
qu i , b ien qu’en rappor t avec l es fa i ts découvm ts par
MM . Seebecke t St u rgeon ,-m ériten t d
’
ê tre s 1gnalées Ici . Si
l’
on fa i t fond re e t refro id i r l en temen t dans le moule l ecadre de b i smu t h ou d’an t imoine les po i nt s neut res d i spara i ssen t et se mont ren t dans tous les endro i ts où i l s’es tfa i t des c h amp ignons
,c ’es t-à— d i re dan s les po i n ts où la
mati ère li Iide i n tér ieu re a sou l ev é l a croû te .On peu t encore prod u i re des po i n ts neut res en re
fro i d i ssan t rap idemen t une très — pe t i te po rt ion d’ un descad res .
CHAP I TRE IV.
DES EFFETS ELECTR IQUES PRODUITS DANS LES ACT IONSMÉCANIQUES .
S 1 D es couran ts électriques p roduits dans le
dérang em en t des p articules des m étaux .
1 343 QUOIQUE j’a i e t ra i té l a quest ion du dégagemen t
d e l ’élec t r i c i té pa r fro t temen t avec de grands déta i l sdan s le second vol ume (pa g . I 1 3 e t do i s cependan t rapporte r i c i des résu l ta ts qu i n ’on t pu
yê t re in sé
rés à l ’époque Où i l pa ru t,so i t pa rce qu
’ i l s n ’ éta i en t pa senco re connus , So i t pa rce qu
’ i l s n ’ava i en t pas enco re étéassez é tud iés .M . Pel t ier a mon t ré que le plus léger changem en t dans
l a pos i t i on d’éq u i l ib re des pa rt i cu les d ’un ci rcu i t méta ll ique fermé suffi t pou r p rodu i re u n cou ran t
,e t par con
séquen t pou r t roub ler l’équ i l ib re des forces él ec t riques .
Pou r le p rouver,on p rend un fi l d e cu i v re non recu i t
,
m is en rappor t avec un mul t i p l i ca teu r à fi l court . Onforme en su i te avec ce fi l u n grand cerc l e , souten u ded i s tance en d i stance pa r des supports
,p u is on l e p la ce
a l ternat ivemen t dan s l e m ér i d ien magnét i que ,dan s un
p l an perpend icu l a i re ou dans une pos i t ion in terméd ia i re,a fi n de fa i re l a par t de l ’act i on i n duct i ve d u globe . L’equil ibre de tem péra tu re étan t é tab l i 011 sou l ève ou l ’onaba i sse une par t ie du fi l ; i l se forme al ors des flex ion squ i ne peuven t avo i r l i eu sans u n dépl acemen t de par t icu les e t par_
suite san s q u ’ i l y ait un couran t élec t rique. .
CHAPITRE IV. 4 5
I l arri ve quel quefo i s qu’ i l n ’y a aucun effe t p rodu i t ;ce l a a l ieu p robabl emen t quan d i l se développe deuxcourants égaux e t d i ri gés en sen s con t ra i re de c h aqu eCôté d u po i n t ébran l é . Lorsque ce tte c i rcons tance sé p résen te
,il fau t 'écrou i r quelques port i on s d ’ un côté de l ’arc
a u moyen de l a percuss ion o u de l a to rs ion , O II b ien lesfa ire recu i re . Cette cause d’ iné<m l ité su ffi t pou r fa i renaî t re l e cou ran t pa r l a s imp le flexion d u fi l .Ces cou ran t s ne peuven t ê tre a t trib ués à l ’ i n duc t ion
terrest re,a ttend u qu ’ i l s se man i festen t
,quel l e que so i t
l a pos i t ion du c i rcu i t par rappor t au méri d ien m agnét i
que . Quan t au sens d u cou ran t , i l t i en t à des d i fférencesdams l
’ é ta t mol écu l a i re don t i l es t imposs i b l e de se rendrecompte .Pou r mon trer comb ien peu i l fau t d éran ger l eta t
molécu la i re des corps pou r t roub le r l ’équ i l ib re des forcesé lect riques
, le c i tera i les fa i ts su i van ts : 011 ob t ien t uncou ran t va ri ab le de diI ection en fl o ttan t le fil en t re lesdoi gts ou avec d u d rap ; OII le p rovoque en core en l et i ran t à la fi l i èr
,e quand les deux bou ts
,b ien en tendu
,
son t en comm un ica t ion avec u n m ul tip l iéateur.
Pour concevo i r tous ces phénmn èn es,i l suffi t de se
rappe l e r les effets é lec tr iques de c l i vage,qu i mont ren t
que l o rsqu’on détru i t l a force d ’aggréga t ion
,c h acu ne
des pa rt ies séparées possède un excès d ’élect r ic i té cont ra i re
,don t l a nat u re do i t dépendre de l ’espèce de pol a
r i té que possèd e l a face de l a pa r t i cu l e en con tac t a vecla face de l ’au t re , en admettan t
,b ien en tend u
, que
tou tes les faces d’un e même pa rt icu l e n e jou isserit pasdes mêmes j) I“0p i iété‘ s élec tr iques ; ce tt e su ppos i t ion es t
t rès adm issi bl e ; ca r s i l’
on ne l ’adm et tai t pas,OII ne vo i t
pas commen t on pourra i t expl iquer l ’a tt rac t ion m olécu
l a i re qu i s’exerce en t re des part i cu l es don t tou tes les facessera i en t douées des mêmes facu l tés . Cel a posé , l o rsqu
’ondép lace momen taném en t pa r l e fro ttemen t
,ou tel aut re
mode d ’ac t io n mécan ique que l ’on voudr,a les part i cu l es
d’
un fi l ou d ’une l ame de méta l,OII opère en quelque
sorte un cl i va ge momentan é qu i'
do i t rendre l i b re une
46 DE L ELECT. DÉGAG . D ANS LF. FROTT . DESCORPS,ETC.
port ion des deux électr ic i tés ten ues en équ i l ibre en tredeux par t ies con t iguës , e t s i une poriion de ces deuxélect r ic i tés , par des causes que nou s n e pouvon s apprécier , t rouve p l us de fac i l i té à su i v re l e c i rcu i t dumu l t i p l i ca teu r qu
’
à- réagi r au contact pour reformer duflu id e neu tre
,i l y a a l o rs p roduct ion de couran ts é lec
t r iques .D ans l es rec h erc h es re l a t ives à l a p roduc t ion des
couran t s é lectr iques par des act ions mécan iques,i l fau t
se met tre cons tammen t en garde con tre l ’ i nduct i on magnét ique terrest re . Nou s c i teron s par t icu l i èremen t cel lesquI son t rel a t i ves au fro ttemen t d e deux l ames m étal l iques l ’une sur l ’au t re .
5 II . D e l’
électzi czte'
d e'
oagée dans le frot tem en t des
cozp s m auva is conducteurs
1 344 . Dans l es expér iences sur l e frot temen t,nous
n’avons j amai s eu égard qu ’au fro t temen t
,san s fa i re a t
ten t i on à l a p ress ion sous l aquel l e les corps se t rou ven tpendant ce tte act ion , a in s i qu
’à l a v i tesse . j e va i s rapporter l es rec h erc h es qu i on t été fa i tes pa r M . Pécle t
pou r connaî tre l ’i nfl uence exercée pa r c h acune de ces
causes su r le dégagemen t de l ’é lec tr i c i té .Ce p h ys ic ien a d i sposé un e mac h in e él ectr ique avec
l aquel l e i l pou va i t avo i r égard au temps à l a v i tesse e ta l a p ress ion . L’appare i l é ta i t tel l emen t d i sposé que toutesces cond i t ion s éta ien t constan tes .Ce t apparei l es t composé
,I° d
’
un c l i n d re de verret ra versé par I III axe en fer ; 2
° d’un fro t to i r en boi sayan t l a cou rbure d u cyl i ndre et s ur lequel on peu t étab l i r d ifférentes l ames fl ex ib l es ; 3° de deux ti ges méta ll iques placées a la part i e supér i eure d u fro tto i r , et dest inées à recevo i r des poids ; 4 ° d
’ un pei gne métal l i quep l acé sur u n suppor t i so lan t e t commun iquan t avecu n électromètre à pa i l l e . t erm in é pa r deux bou les desureau
,don t l ’écartem en t es t m esuré a u moyen d
’uncadran p l acé convenab lemen t .
CHAPI TRE IV. 47
En empl oyan t pou r frot to i r l e pap ier n u , ou couver tde cu1vre , d
’
étain,d ’argen t ou d ’or
,de so ie , de co
ton,e tc. , la tens ion va en augmen tan t pendan t un
certa i n temps qu i es t t rès-cour t ; ap rès quo i el l e rest econstan te .La man ivel l e
,dan s les expérien ces don t les résu l ta t s
su i ven t,fa i sa i t une révol u t ion en 8
, 4 , 2 secondes,
et l a v i tesse éta i t l a même pendan t un certa i n temps .Avec les frot tm rs CI-dessu s i nd iqués , e t des cy l ind re s
deve rre , de rés ine ou de taffe ta s c i ré , l a ten s ion est
i ndépendan te de l a v i tesse excep té a vec des corp s garn i sde l ongs fi l amen ts .Si l
’
on déc h arge l e cyl indre a vec une fran ge mé ta ll i que p lacée du cô té opposé au pe i g n e
,l a tens ion
d im inue a vec la v i tesse , e t d’au tan t p l us que le fro tto i r
est p l us m auva i s conddcteur ; l a quan t i té d’él ect r i c i té
p araî t donc p roport i onnel l e à l a v i tesse q uan d O II em
p lo i e la fran ge . Re l a t i vemen t à l ’ i nfluence de l a p ress ion
,le mouvemen t de rota t ion étan t un iforme , on
a m i s l e frot to ir sous l a -p ress ion .de un à deux kdogr. ;pu i s on . a soum i s su ccess ivemen t à l ’expér i ence des cyl indres en verre
,en rés ine o u en bo i s
,enve loppés de
taffetas c i ré 0II de sa t in ; les fro t to i rs éta ien t les mêmesque précédemmen t . D an s ces d i fféren ts Cas l a dév i a t iondes deux pa i l les es t restée cons tan te p o u r c h aque corps
,
quel l e que fû t l a p ress ion,u l e cyl indre fû t déc h a rgé
ou I IO II .
M . P éCIet exp l i que a ins i ce dern ier résu l ta t Le contac t rée l n ’ex i s te que su r une part i e de l ’étendue ducon tac t apparen t ; ce son t effect ivemen t les po i n ts en
con tac t qm supporten t l a p ress ion , qu i fro tten t e t qu iprodu isen t de l ’é l ectr ic i té . Le nombre e t l ’é tendue de cespo in ts do i t augmenter a vec l a p ress ion
,ma i s dan s un
rapport avec l a c h arge,qu ’ i l est b ien d iffici le d ’appréc ier . I l
pen se donc qu’au delà d ’ une certa ine p ress ion,l e nom
bre des po in ts de con tac t 11 ’augmen tan t pas,l ’ i n fl uence de
l a p ress ion do i t cesser . La con séquence qu i paraî t résul ter de ces fa i ts
,c ’es t que l a press ion et l a vi tesse son t
4 8 D E L’
ÉLECT . DÉG AG .
‘
DANS LE FROTT. DES CORPS,ETC:
sans infl uence sur l es effets p rodu i ts,e t que la quan t i t é
d ’é lectr i c i té es t p roport ionnel l e à l a vi t esse,que l l e que
so i t l a p ress ion .
1 34 5.M. Péclet, dan s l
’exp l i ca t ion qu’ i l a donnée desfa i ts observ '
es,a fa i t abs t ract ion de l ’él ec tr ic i té qu i se re
comb ine a l a sou rce m ême où el le se dégage, quand on ne
met aucun obstacl e à cet te recompos i t ion . C ’
es t fau ted ’a vo i r négl igé cet te cond i t ion que p l us i eu rs p h ys ic ienson t été i ndu i ts en erreu r” dan s les exp l ica t ions qu ’ i l s on tdonnées des p h énomènes rel a t ifs au dégagemen t de l ’êlectricité.
011 peu t,j e c ro is, adopter les deux p ri ncipes su iva nt s
pou r i n terpré te r les effets produ i ts I° l o rsque l a décom
pos i t i on des deux é l ect r ic i tés dan s l e frot temen t s’effect ue p l u s rap i demen t que l a recompos i t i on
,l a ten s ion
él ec tr ique au gmen te ; 2 ° s i la recompos i t ion se fa i t dan su n temps appréc iab le
,p l u s on tournera v i t e , p l us l a
tens ion m ax nn um augmen te ra . J ’ajouterai qu’ i l a rr i ve
un certa in po in t,quan d on tourne rap idemen t , où
{ l at ens ion de l ’élec t ri c i té dégagée est te l l e
,qu ’une port ion
des deux é l ec tr i c i tés se recomb i ne malgré l a mauva iseconduc t i b i l i té des corp s fro ttés . On
‘ conço i t,d ’après
cel a , commen t i l se fa i t que l’on arr i ve à une ten s ion
max imum que l ’on ne saura i t dépasser,a t tendu que les
deux é lect r ic i tés se recomb inen t touj ou rs en part i e a ucon tact
,l e fro ttemen t n ’étan t j ama i s te l lemen t i ns tan
tané que l a sépara t ion des deux corps pu i sse s ’effectuerdans u n t emps infin imen t pet i t . Voilà commen t i l fau tconcevo i r que le dégagemen t de l ’élec tr ic i t é es t indépendan t de l a press ion e t d e la v i tes se du fro ttemen t . Onvo i t donc que l e dégagemen t de l
’é l ect r i c i té , dans lescons tances où M . Pécle t l ’a env i sagé ‘, es t une des qt i on s les p l u s comp lexes de l a science élect ri que , a t tenduque l ’on n ’a aucun moyen de pouvo i r appréc i e r l es quanl i tés d ’élect r i c i té déga gée qu i se recomb inen t a u con tac tpour I eform er du fl u ide n eutre . D e cet te quan t i t é p lusO II moins con s i dérab le des deux électr i c i tés qui se recomb i nen t au con tac t
,dépenden t to us les effets qu i on t été
ob servés par M . Péclet .
50 DU DECAC. DE L ELECT . PARÉROTT. DANS L’AIR, ETC.
dan s l e réci p i en t i n d iqua ien t,en se portan t vers ces
corps,s i ces dern i ers éta ien t él ec trisés ou non élec
t risé s .
D ufay t rouva que dan s l e v ide fai t‘a t ro i s l i
gnes
,l es
corp s c i t és p l us h au t j ou i ssa ien t de l a p rop r ié té d’a t
t i rer comme dan s l ’a i r,après a vo i r été fro t tés .
Boyl e confi rma ce fa i t .1 34 7 . On peu t objec ter
‘a ces résul ta ts que l es corpssoum i s à l ’ex pér ience , étan t m auvai s conducteu rs , retenaien t l
’électr i c i té que l e fro ttemen t l eur ava i t donnée ,indépendammen t de la pression de l
’a i r a tmosph ér ique.
Tel l e es t , au su rp l us la man ière don t on a env i sagé j usqu ’ i c i cc
'
p h énomène ; ma i s nous verrons p l u s l o i n quel_
’objec t ion II ’es t pas foi1dée , e t que l e p h énomène do i t êt recon si déré sou s un po in t de vue p l u s généra l .Dufay ayan t soum i s à l ’expér i ence une bou l e sol i de de
cr i sta l de roc h e , en p renan t pou r fro t to i r un e feu i l l e dep ap ier , t rouva que l es effe ts n
’éta ien t pa s au ss i sen s ib lesdans le v id e que dans l ’a ir , ma is que sa vertu se ré tab l i ssa i tlor‘squ’on fa i sa i t ren tre r l ’a i r . Ce p h ys i c ien a cru devoi rconc l u re de ce résu l ta t
,e t d ’autres qu e j e ne rappor te
p as i c i,que les corp s qu i donnen t de l é l ec tric i té rés i neuse ,
t e l s que l e succin,la gomme 00pal
,e tc.
,l’acqu i èren t dan s
t ou tes sortes de m i l i eux ,ta nd i s que les corps v i t reux ne
p rennen t que peu d’
électiicité dan s le v ide , quo iqu’
ils l aconserven t dan s ce v i de l orsqu ’ils l ’on t acqui se dans l a i r . Jefera i remarquer qu’ i l p eu t t rès - b ien se fa i re que la vapeu rd ’eau qu i s’ a ttac h e p l us fac i l ement a ux subs tances v i t reu sesqu ’ aux subs tances rési neuses
,quand e l l e se préc ip i te en
fa i san t l e v i de , so i t l a cause de l a d iffé rence des effet sobservés .
1 34 8 . Pa ssons ma in tenan t aux expér iences qu i ont étéfa i tes pos tér ieu remen t
,a i n s i que dan s ces dern i e rs temps
sur l e dégagemen t de l ’élec tr ic i té d an s l e v ideLavo i s ier a va i t d isposé un appa rei l pouf t ra i ter a
‘
fondla quest i on d u dégagemen t d ’élect r i c i té dan s l e vide ,ma i s une mor t p réma turée , que les sc iences dép lo reron t‘a j amais ne lui a pas perm i s d’
en faire usage. Cet appa
CHAP ITRE IV.
re i l,qu i se t rou ve auj our d ’ h u i dan s les col lect ion s de l ’A
cadém ie des sc iences , se compose d’une grande ca ge en
verre,d’un seu l morceau
,sou s l aquel le se t rou ve une
m ac h in e é lectr i que ord i na i re mun ie de tous ses accessoires . Le p l a tea u es t dan s une pos i t i on h o ri zonta l e
,
a ins i que les couss i n s . L’axe,qu i es t vert ica l
,p
dan s une boî te à cu i r e t es t term i né à son ex trém i tésupér ieure par une m an i vel le dest i née à l e m et t re enmouvemen t . A la part ie supér ieu re de l a cage et
a t tenan t à l ’axe,se t rou ve une grande v i ro l e en cu i v re
,
commun i quant a vec les coussi ns de l a mac h i ne élect r ique ; quand on tou rne l a man i vel l e , on touc h e lav i ro l e pou r donne r écou lemen t à l ’é l ec t ric i t é néga t i ve .D eux ou vertures son t p ra t i quées à cet te ca ge ; à l
’une estfixé,a u moyen d
’une v i rol e en cu iv re,un tube de verre
recourbé de p lu s de trente pouces qu i p l on ge dans u nba in de mercu re ; à l
’au t re es t adap té I I II bouc h on del i égé dans l eque l passe une t i ge de métal en commun ica t ion avec l e con ducteu r de l a mac h in e élect r ique .En fin
,la cage es t p lacée s ur u ne p la t i ne qu i
,au moyen
de tubes de commun ica t ion,peu t ê tre m i se en rappor t
avec une mac h i ne pneumat ique e t des réc ip ien t s qu iren fermen t d i fféren t s gaz .
O II commence pa r fa i re fonct ionner l a m ac h i ne dan sl’a i r
,en tournan t a vec l a m ême v i tesse
,e t l ’on j u ge de
la tens ion de l ’électr i ci té dégagée au moyen d’un él ec t romètre p lacé a peu de d i stance de l a t i ge de commun ica t ion . OII fa i t en su i te l e v ide e t l ’on voi t quel le es t laten sion . Je me born e ic i à donner l a descr i p t ion d ecet appare il
,qu i peu t serv i r à faire u n gran d nomb re de
rec h erc h es .1 349 . J ’arr ive ma i n tenan t aux expér iences q u i on t été
fa i tes dan s ces dern ieI s temps su r le dégagemen t de l ’êlectricité e t sur ssa con serva t ion dan s l e v i de . Cet te quest ion , j e l e répète, quo i que d un gran d i nt érê t, a peu a t t i réj usqu’ i c i l ’a t ten t ion des p h ys i c ien s . L’ i dée que l
’
on s ’es tfa i te de l a m an i ère don t l ’él ect ri ci té es t retenue à l a su rface des corp s
,a détou rn é les esp ri ts d e ce gen re de I e
52 DU DÉG AG . D E L ELECT . p an m on . DANS L’AIR ,ETC .
cherches .La t h éori e adm ise j usqu ’ i c i suppo se qu ’ i l ex i s tedeux flu ides impon dérab les , ém inemmen t él ast iques , don tl es molécu l es de c h acu n d’eux jouissen t de la p ropr iété dese repousser en ra i son inverse du carré de l a d i s ta nce, etd ’a t t i rer ce l les de l ’au t re
,su i van t la même lo i . Cette m ême
t h éo ri e, par su i te des résu l ta t s de l
’ana lyse,admet que
l ’é lec t r i c i té n ’es t re t enue à l a surface des co rps,que pa r
l a rési stance que l ’a i r l u i oppose pou r l ’empêc h er de sed iss i per . On conço i t qu’a vec une sem bl ab l e t h éor i e
,qu i
p araî t reposer su r des bases i nébran l ab les,on deva i t fa i re
peu d’a tten t ion à des fa i ts q u i ét a ien t en oppos i t i on aveé
l es résu l ta ts de l ’ ana lys e mat h éma tique . Ces fa i t s pouvaien t ten i r , d i sa i t -ou ,
à des ca uses i nape rçues qu i n epouva ien t i nfi rmer en r i en l es l o i s ob tenues . Passon sm a in tenan t aux expér iences . Wol laston
,comme nous
l ’a von s déj à vu ap rès l u i p l us ieurs phys i c i en s,e t
en pa rt i cu l i er M . Péclet,on t c h erc h é s’ i l éta i t poss ib l e
de fa i re fonct ion ner l a mac h ine électr ique ord ina i re,mu
n ie de cou ss i n s endu i ts d’amalgam e ou d ’or mass if,dan s
l e v i de ,dan s l’a i r o u dan s d ifféren ts gaz . Wol laston é s
saya de p rou ver que l e dégagemen t de l’élect r i ci té
,en
généra l es t dû à une ox i da t ion . I l étab l i t à ce t effet unp et i t cyl i nd re avec ses coussi ns end u i t s d ’un ama lgamet rès-ox idab le de z i nc ou d’
étain e t ses conducteurs,dans
un*
récip ien t te l l em en t d i sposé , qu’ i l po uva i t en l ever à
’
vo lon té l ’a i r qu ’ i l renfermai t e t le remp lacer par I I II au t reou par un gaz . Après a vo i r essayé l e d egré ( l ’én erg ie del ’apparei l dan s l ’a i r
,i l subs t i tua à ce dern ier du gaz ac ide
carbon ique,e t t rouva que tou t dével oppemen t d
’
électri
cité é ta i t s uspen du . L es s i gnes d ’électr i c i té repara is sa ien tauss i tô t que l ’on i n trod ui sa i t de l ’a i r dans l e vase: I lt rouva en core qu ’en endu isan t les couss i n s a vec un '
am al
game d ’argen t ou de p l a t i n e,qu i n ’es t pas suscept i b le
de s’
ox ider,on ne pouva i t j ama i s ob ten i r d ’él ectr ic i té .
D e l à i l conc l u t que le dégagemen t de l ’électri c i té est
CHAP ITRE IV . 53
réel l emen t dû à une ox idat ion . M . G ay— Lussac , qu i a ré
pété ces expér iences,a t rouvé ’
que le dégagemen t d’é
lectricité a éga lemen t l i eu a vec des amal games t rès-ox idables dans une a tmosp h ère de gaz acide carbon ique ,pourvu que ce gaz so i t p r i vé de l a p l u s g rande part i e deson eau h ygromé trique.
1 350 . M . Péclet s’
es t‘
at taché auss i à déterm i ner l ’ i nfl uence de l ’ac t i on c h im ique de l ’a i r su r les amal games ;il a commencé par c h erc h er l e pouvoi r conducteur del ’a i r e t des gaz
,dan s l a suppos i t ion où ce pouvo i r
conducteu r pouva i t agi r su r l es effe ts observés . I l a fa i tcon st ru i re à ce t effet deux ba l ances de Cou lomb , parfaitemen t semb lab les . C h acune d ’el l es es t percée d’
un or ifi ce dan s l eque l passe u n pet i t t ube de verre. mast iqu é su r les paro i s e t ren ferman t une t i ge de cu i v re ,term inée pa r des boul es éga l es de méta l . Cet te t i ge est
dest inée à t ransmett re de l ’é lectr i c i té a u d isque de c l i nquan t . L ’ i n téri eu r du vvase comm un ique au de h ors a umoy en de deux tubes , don t l
’
un s’
élève j usqu ’au somme te t l
’autre seu l emen t j usqu’à un e pet i t e d i stance d u fond .
Ces t ubes son t dest i nés ’a en lever les gaz de l m te 1 ieur desvases e t a en m et t re d ’au tres à l eu r p l ace . Le tube dest iné à l ’ i n t roduct ion des gaz commun ique avec u n l a rgetube extéri eu r rempl i de c h lo ru re de ca l c i um . U n deces appa re i l s commun ique a vec une souffler i e
,l ’au t re
a vec un appare i l des t i n é a produi1 e de l
’
acide carbon ique .Après avo i r donné aux deux bou les de m éta l l a m êmequan t i t é d ’él ect r ic i té
,afi n que les deu
‘x ba l ances soi en tc h a rgée s au même degré
,on fa i t passer dans une des
balances — un cou ran t d ’a i r sec,e t dan s l ’au t re un couran t
de gaz acide ca rbon ique éga lemen t sec . M . Pécle t,en opé
ran t avec ces deux appa re i l s,a t I ouvé que les dév i at i on s
dan s la ba lance p lei ne d ’au e t les dév i at i on s dan s l a bal an ce remp l ie d ’ac i de cm bonique après l e même temps ,com ptees à part i r de l
’or ig ine de l a répu l s ion,étaien t abso
lum cn t les mêmes . I l en a concl u dès lors que les facul tésconduct ri ces de l ’ai r e t de l ’ac ide carbon ique
,pou r les
effet s qu’ i l a va i t en vue,c ’es t-à d ire
,pour les ac t ion s ré
54 DU DÉG AG . DE L’
ÉLECT . PAR rno*rr . DANS L’ AIR, ETC .
pul s ives de l e lec t r ic i té , é ta i en t les mêmes . I l a admisa lorsque s’ i l ex i s ta i t un e d ifférence ent re les quan t i tés d ’élect ricité dégagée pa r frot temen t dan s ces deux gaz
,cet te
d ifférence ne pouva i t p roven i r que d’ une ac t ion d i rec te
de c h acun d ’eux dans la p roduct ion de l ’él ect ri c i té,et
n u l lemen t de l eurs pouvo i rs con ducteu rs .Pou r fa i re ‘les expér iences de fro ttem en t dan s d iffé
ren t s gaz,M . Pécle t s ’es t se rv i d ’une c loc h e , t raversée
par une t i ge en fer passan t dan s u ne boî te à cu i r e tp ortan t un cyl ind re de verre . La t i ge es t m i se en mouvemen t au moyen d ’un système de deux roues mun i d’u nem an i vel l e. Sous l a c loc h e se t rouve un couss i ne t fi xeendu i t d ’o r muss if
,et du côté opposé u n peign e m étal l i
que com‘
mun iquarit à un fi l de cu i v re qu i sor t de l ac loc h e
,e t se p ro lon ge j usqu ’à un élec t roscop e p lacé dan s
une c loc h e don t l ’a i r es t désséché avec du c h lorure deca lc ium . La cloc h e es t mun i e de deux t ubes de verre ,l’
un des t i né à amener l e gaz desséc h é,l ’au tre à l e fa i re
sor t i r . I l a opéré successivem en t avec l ’a i r e t l e gazac ide: ca rbon ique parfa i temen t desséc h é ; i l fa isa i t p as serl e gaz dan s le vase pendan t un temp s a ssez l ong pou r quel’ i n tér ieu r n e renferm â t p l us que d ’a i r . En to urnan tla man i ve l l e a vec des vi tesses sen sibfem en t les mêmes , ila ob tenu dans les deux cas les mêmes résu l ta ts .En opéran t avec de l ’ h ydrogène parfa i temen t p u r
,
l es effets on t encore été s emblab les ; i l en a conc lu dèsl ors
,cont ra i remen t à ce que Wol l aston a va i t annoncé ,
e t conformémen t a ce que M . G ay— L Issac ava i t observé
,
que dan s l a p roduc t ion d e l ’él ect r ic i t é par fro ttemen t,
l’act ion de l ’a i r su r l es endu i ts
,p l u s ou moin s ox idab les
des fro tto i rs,ne paraî t exerce r a ucune infl uence su r les
effe ts élect r i ques qu i en résu l ten t .Cet te conc l us ion qu i nou s para î t r i gou reuse pouva i t
ê t re t i rée imméd ia temen t des expér iences de Gray , qui adémon tré que le fro ttemen t dégagea i t de l ’élec tr i c i té dan sle v i de comme dans l ’a i r .Harri s a fa i t un e expér ience
,dorit i l sera ques t ion
pl us l o i n,e t qu i confi rme l es observat ions deHauskbée
e t de Gray ce suj et.
CHAPITRE I V. 55
L’expér ience s u i van te que j’a i fa i te dan s le bu t I l e tu
d ie r cet te ques t ion,con fi rme a uss i les résu l ta ts c i-dessus
Sur une p l a t i ne porta t i ve pouvan t s’adap ter à une mac h ine pneumat ique
,on fixe un pet i t élect roscope ’a feu i l l es
d ’or (fig. don t l a t i ge métal l ique es t fixée,à sa part i e
supéri eure,à une feu i l le de méta l t rès-min ce
,su r l aquel le
es t assuj e t t i e une l ame de verre éga lemen t très-m ince.
Ce pet i t appare i l es t recouver t d’une c loc h e ayan t à sa
part i e supér ieure u ne t ubu l ure mun ie d ’une boî te à cu i r,
dans laquel l e passe une t i ge ver t i cal e en l a i ton,à l
’
ex tré
m i té i n férieure de l aquel le es t p l acé un pe t it' tampon depeau
,recouver t d ’or mass if ou de d ifféren ts endu i ts
exc i tan ts . En aba i ssan t l a t i ge suffisammen t , on m et en
con tac t le tampon avec le verre,e t l
’
on peu t a lors exercerl e fro t temen t . BII ret i ran t l a t i ge
,l a l ame méta l l ique se
t rouve élec tr i sée n égat i vement ; la l ame de verre av ecce t te l ame forme un pet i t tab lea u mag ique ; les deuxfeu i l les d’or d1vem en t e n vertu d e l ’élec tr ic i té deven uel i b r .e B II fa i san t l e v ide a un m i l l imètre
,on t rouve con s
tammen t de l ’élect r i c i té qu i,l o i n de se d i ss i pe r
,en ra i son
de l ’ext rême raréfact ion de l ’a i r,res te pendan t un temp s
assez cons i dérab l e,quand les vapeu rs aqueu ses de l ’ i n
t érieur de l a c loc h e on t é té en lev ées avec du c h lorure deca l c i um . D an s une expérience , j
’a i t rouvé encore de l ’êlectricité l ib re a u bou t de deux j ou rs . Do i t-on admet treque l a t rès — pe t i te quan t i té d ’a i r con ten ue dan s l e vase es tcapab le , pa r l a rés i s tance qu’e l le oppose , de re ten i rl ’é lec tr ic i t é su r la surface des feu i l l es d’or , ou b ien
quel e v ide peu t serv i r à i so le r p arfa i temen t
’
des q uan t i tésd ’électricitc qu i ne dépassen t pas une certa ine l im i te?C’es t ce que nou s exam inerons p l us lo in .
CHA P I TRE V.
DESCRIPTION D’
AP PAREILS DEST INÉS À MESURER LES p ué
NOMÈNES D ’ATTRACTION ET D E RÉPULSION ELECTR IQUES .
1 351 . M . Harr i s a imaginé d i vers appare i l s qu i l u ion t serv i à déterm iner les l o i s de p h énomènes électriques n on enco re é tud iés , e t don t j e va i s donner la descrip t ion . Le prem ier d e ces appare i l s est un électroscopeA (fi g . composé des part ies su ivan tes un pe t i t ann eau el l ip tique de méta l (1 es t at tac h é ob l i quemen t à unet i ge de cu i v re ab
,i so l ée e t t raversan t une bou l e de bo i s n .
D eux au t res pet i tes t i ges de cu i vre r I ‘ son t fixées vert icalem en t aux ex t rém i tés du grand d iamètre de l ’anneau .D ans l a d i rect ion d u p l u s pet i t d iamètre
,a u m i l i eu
de l ’an nea u se t rouve un axe susp endu dél i ca temen t su rdes po in tes extrêmemen t fines . A cet axe son t adap tésdeux br in s de pa i l l e t erm inés pa r de pet ites ba l les dem oel l e de su reau . Ces deux pet i tes pa i l l es
,qu i serven t
d ’ i n dex,j ou i ssen t d ’une grande mob i l i t é . Un cerc le d i v i sé
en r r i nd ique les dév iat ions . Cet appare i l est isol é su rune grande tige de verre A . Tou tes les foi s que l
’on commun ique ‘a l a b al l e b une c h arge él ec tr i que , les pa i l less’
écarten t . Ce t instrumen t,au beso in
,peu t êt re p lacé
dans une pos i t ion vert ica l e,h or i zonta l e ou au t re
,a u
moyen d ’un genou p lacé en1 352 . B (fig . 5) représen te u n électrom ètre qu i me
su re d i rectemen t l a force a tt ract i ve d ’un corps é lect r i sésu r un corp s quelconque, es t imée en po ids d
’ap rès l es degrés ind iqués su r l ’arc gradué y x un con ducteu r i so l é
58 DESCR IPT . D’
APP. DEST . A H ESUR . LES ETC .
La d i stance en tre l es conducteurs m ,f co‘
rrésp‘
b hd z’
1
une force don née. On l a t rouve au moyen des degrési n d iqués su r l ’a rc Ch aque degré correspond ; dansl ’appare i l de M . Harr i s
,à une va r i a t ion de d i s tance ent ré
les con ducteu rs égal e ’a de pouce. D’après cel a , s i , en
commençan t les expér iences on a m is en contac t m et f ,l ’ i n dex étan t à zéro
,e t que l on aba i sse l e condticteury
‘ àune d i s tance donnée
”
,que l ’on peu t déterm iner au moyen
de l a v i s du m i c romètre r ien n ’ est pl us s imp l e en su i teque de déterm iner les au t res d i s tances en f et m .
Je ne do i s pas oubl ie r de d i re que l e con tre po id s Ilest mun i d ’une pet i te cou
pe h ém i sp h ér ique p
”
,dest inée" a
1 ecevoir les po i ds nécessa i res pou r l es expér i ences .I es conducteu rs m
, f son t des p l an s circu l a i res d’envi ron 2 pouces de d iamètre sou tenus par depet i t s cônesOn emplo i e
,au beso in
,pour conducteurs des sp h ères
e t des cyl i ndres .Avec cet appare i l
,l orsque les i so l emen t s son t parfa i t s
e t que l ’atmosp h ère est b ien sèc’ h e ; l’ i n dex donne immé
diat em en t l a résu l tan te des forces’
a t tract i ves .1 354 . Pou r rapporter les c h a rges ’a une un i t é de me
su re,on par t de ce p r i nc i pe, que , dan s un e bou te i l l e d e
Leyde,la quan t i té accumu l ée su r u ne surface es t pro
port ionnel le’a la quan t i té céd ée par l
’aut re dans l a c h a rge .D
’ap rès cel a,a u l ieu de t ran smet t re imméd ia temen t l ’é
lectricité dégagée de l a mac h in e a u moyen de son cou
ducteur,on peu t commun iquer l a c h a rge de l a su rface
ex térieuie d ’une pe t i te bou tei l l e de Leyde,e t éva luer
t rès exac temen t l a quan t i t é accumu lée par l e nombred’
ex plosion s . En effe tSupposons que l ’on renv e rse une pet i te boute i l le de
L eyde ! (fi g . de man i ère à mett re l ’armure i n tér i eureen commun i cat ion avec l e con ducteu r d’une mac h in eé lectrique ; et l
’armu re extér i e u re, pa
r l’ i n terméd ia i re
de la ba l le b,éga lemen t en commun i ca t ion avec l a b a t
terie’a c h a rger . Su
pposon s encore qu ’on ait pl acé deux
p et i tes ba l l e s n et n' en rel a t ion avec l es deux m êmes a
'
r
m ures à une d is tance te l le, qu
’
il y ait une déch arge’
a_
û1_i
CHÀ P ITRE v . 59
certa i n instan t . I l es t b ien év i den t que c h aque déc h a rgei nd iquera une accumula t ion d ’une même quan t i té d’
élec
tricité dans l a ba t ter i e ; a t tendu qu’e l le n e peu t a vo i r,
l ieu c h aque foi s,l a d i s tance n u
' étan t con stan te , quel orsque la ten s ion de l ’é lec tr ic i té es t arr i vée a u mêmepom t .
On peu t,s i on l e veu t
,t ransporte r à de s imp les con
ducteurs,des quan t i tés compa ra t i ves d ’él ec t r i c i té en
t i ran t des é t i nce l les d ’une bou te i l le i solée D (figurec h a rgée
,connu e i l v i en t d ’êt re d i t . Les c h arges peuven t
ê t re p ri ses innnédiatemen t su r le conducteu r ou su r unep laque de t ranspor t i so lée (fig . don t l a surface es t
connue,e t transm i ses ensu i te a u conducteu r (1 (fig .
M . Ha rr i s a fa i t a vec ces appare i l s un certa in nombred
’
CXpériences don t vo ic i les p ri nc i paux résu l ta t s1 355. Une quan t i té don née d ’élec tric i té
,parta gée
en tre deux conducteurs parfa i temen t égaux , ne dével oppe su r des corp s étran gers que l e quar t de l a forceat tract ive
,qui se d ist r i bue dan s l’un d’eux .
Lorsque cet te quan t i té es t partagée en tre t ro i s conducteurs semb lab les
,l a force dan s l ’ un d’eux n ’es t que
l a neuv ième part i e de ce l l e que l ’on t rou ve d ist ribuéedan s II II seu l c ’es t— à-d i re que l a quan t i té é tan t con stan te
,
l a force es t en ra ison i n verse du carré de l a surface ; ou ,la surface é tan t cons tan te , en rai son d i rec te de l a quant ité. Vo ic i commen t M . Harr i s a m i s ces l o i s en évi
denceOn prend t ro i s conduc teu rs semb lab les e t égaux a
,b,
c (fig . I), de forme cyl i nd rique e t b ien i so lés ; ou communique à l
’un d ’eux une quan t i té donnée d ’élect r ic i té , e tl’
on mesu re l a force a tt ract i ve a u moyen de l ’électrom ètre(fi g . Cela fa i t
,on en l ève l ’é lec tr i c i té à ce cyl in dre
e t on l u i en commun ique une éga le quan t i té ; ap rès quo ion l u i en fa i t touc h er un aut re pour d i v i ser l a c h a rge ;on t rou ve que l a force attract i ve ne s ’é l ève qu ’au quar tde la force p r im i t ive , et a ins i dé su i te .
60 DESCR IP . D’
APP. DEST . A‘
MESUR. LES PHÉNOM ., ETC .
TABLEAU DES EXPERIENCES.
Les d i fférences en tre les résu l ta t s de l’expér ience e t
l es résu l ta t s donnés par le ca l cu l son t dan s l a l im i te des errenrs que l ’on peu t commett re dan s des ex péI ienccs decet te na tu re . Les m êmes l o i s on t été vér ifiées a vec un e
bal ance pa rt i cu l i ère N (fig . 1 2)don t vo ic i l a descri p t i onCett e ba l ance es t suspendue à un lev i er de cu i v re re
courbé n b,qu ’on peu t él ever ou aba i sser
,au moyen
d ’une vis de m icromètre /I,ou d u tube gra
’
dué n o qu igl i sse ’a l ’ i n tér ieu r. Un corp s conducteu r m es t su spendupa r u n doub l e fi l d”a rgen t a l ’une des ext rém i t és de cefi l . Ce corps
,qu i est en bo i s creux et doré
,a pour con
t re-po id s des po i ds p lacés dan s l e p l a teau de b a lance L‘ .La figu re i n d ique les aut res accesso i res de l ’appare i l ,don t p l us ieurs son t semb lab les à ceux de l ’appare i l fi g . 5.
Lorsque l e conducteu r m '
est en commun ica t io n ‘a vecl’ i n t éri eu r d ’un e bou te i l l e de Leyde E ,
e t l e conducteu rsuspen du m avec l a garn i tu re ex té r i eu re
,i l y a auss i tô t
a tt ract ion en t re les corp s 172 et m '
,l aquel l e peu t ê t re
mesurée au moyen des po i ds p l acés dan s l e p l a teau t .La d i stance en tre l es po i n t s l es p l us rapproc h és des conducteurs m e t m
'
es t éva l uée au moyen d ’ un t ube gradué et de l a vis de m icromèt re la. Pou r opérer avec ce tappa rei l
,M .
_ Ha rri s a p ris une boute i l l e de Leyde E qu ip résen ta i t u ne surface d ’env i ron 5 p ieds carrés , e t i l l
’
a
m ise en commun ica t ion a vec l e m esureur u. On sava i taupa ravan t que l e nombre des c h arges corresponda i t à
CHAPITRE v 6 1
une accumu l at ion don t l a force a t t ract i ve , a g i ssan t en treles deux surfaces m e t m
'
,équ iva l a i t aune force de 4 , 5
grams .En doub lan t l a quan t i té d el ec tr ic i t é accumu l ée , la
force s ’élevait ’a 1 8 gra i ns . Si on la t r i p la i t , l’
accum u
l a t ion ba lança i t une force de 4 0 5 gra in s , e t a in s i desu i te . (les résu l ta ts son t abso l umen t semb lab les ’a ceuxqu ’on ava i t ob tenus pa r l ’au t re p rocédé .
1 356 . M . Harri s a fa i t d iverses expér iences pou r d éterm iner les c i rconstan ces qu i i nfl uen t su r les a t t rac t ion se t rép u l s ions élec triques en t re des co rp s é l ec tr i sés e t
d ’au t res qu i n e le son t pas ; -j e m e bornera i a donner iciu n résul ta t qui confi rme les observa t ion s d
’
HaukèbéeÏ e t
d ’au t res p h ys i c ien sUne bou l e de cu i vre (fig . 1 3) d
’en v i ron deux poucesde d iamèt re
,ayan t é té fi xée à l ex trém ité d ’une t i ge de
méta l i so l ée e t p lacée au cen t re d ’une grande c loc h e ,fut m i se en conn n un icat ion a vec un él ect roscope A ,
a umoyen d ’une au tre t i ge ; pu i s on donna
’a cet te bou leune quan t i té d ’é lect r i c i té te l l e , que l a d év ia t ion de l
’
ê
lectrosc0pe fut de 4 0° Cette
’
d i vergence se ma in t i n tquand 0 11 en leva les â— Î de l
’a i r de l a c loc h e ; ma i s s i l’
on
approc h a i t de l a boule une au tre bou l e semblable b’,II OII élect r i sée , a u moyen d
’une t i ge g l i ssan te,l’
électros
cope connn encait à ba isse r e t s ’écartait de nouvea u dèsl ’ i ns tan t que l
’on ret i ra i t Ô .
Un élect roscope ’a feu i l les d ’o r (fig. ren ferm édan s une c loc h e de ve rre de laquel l e l ’a i r n e pouva i tso r t i r , ayan t été p l acé su r une t i ge i so lan te , p
u i s récouve 1 t d’
une grande c loc h e,la d i vergence I I ép rouva
non p lu s a ucu n c h angemen t,
’
quand on 1 e t ira it les î del ’a i r ; en approc h an t une bal le i so lée 71 , les feu i l lés
’
serapproc h a ien t graduel lemen t pou r s ’éca
’
rter de nouvea uquand on la re t i ra i t .Ces expériences nous mont ren t que pu isqu e les par t i
cul es de l ’a i r peuven t être en levées , san s que l’
électros
cope i n d ique un c h angemen t sens i b l e , tand is que l a d ive1 gence décroî t à l ’ i nstan t ou l ’on approc h e u n corp s
62 DESCRIPT . A MES. LES PHÉN. D’
ATT .,ETC.
é lec tr i sé e t se rétab l i t quand on l e re t i re,i l fau t que
l ’ i nfl uence de l ’ a i r n e mod ifie pas d ’une m an ière appréciable l ’act ion répulsive des deux élect r ic i t és quand leurt ens ion ne dépasse pas une cer ta i ne l im i te e t que lamod ifica t ion que cett e act ion éprouve
,pa r l ’approc h e
d’un corp s non é lec tr isé,so i t p rodu i te pa r des causes
qu i Son t en rappor t avec ces corps .
CHAPITRE VI .
RECHERCHES EXPER IRIENTALES DE M . HARRIS SUR LES LOISFONDAMENTALES D ES ACT IONS ÉLECTRIQUES .
5 I D es cript ion des app arei ls .
1 357 . J’
A I exposé avec de gra nd s d ével oppem en t sdans le second vol ume (90 , e tc.) les rec h erc h es ex périmen tal es de Cou l omb , pour l a déte rm ina t ion des lo i sél émenta i res de l ’é lec tr i c i t é , a in s i que les t ravaux analy t iques de M . Po isson re l a t ifs à l a d i st r i b u t i o n de l ’êlectricité su r l a surface des corp s . L ’
acc0rd parfa i t qu iex i s te en tre les résu l ta ts de l ’expérience e t les déduct ion sde l ’analyse es t tel qu’ i l es t admi s auj ourd hu i pa r tou sles p h ys ic i en s que l ’on ne peu t r ien aj outcrjaux grandesdécouvertes de Coulomb
,to uc h an t les l o i s de l ’act ion ’a
d is tance, que des fa i t s de
’
déta i l qu i n e p euven t les infirmer en r ien .
Cependan t,depu i s quel ques ann ées on a connn encé
à a ttaquer quelques-unes de ces lo is ; j e c i tera i part icul ièremen t M . Harri s qu i a en trep ri s une sér ie de rec h erc h es dan s l e bu t de m on trer qu’e l les n ’on t pas l a gênéral ité qu’on l e u r accorde (I ). Quelque p réven u quel’
on so i t con t re u n t ra va i l de ce t te na tu re,comme i l
repose su r des expér iences e t pa r con séquen t SII I‘ des fa i ts ,j ’a i pensé qu’ i l é ta i t de mon devo i r de les ex pose r i c i
,
(I)Trans . ph i los. 1 836.
64 DESCRIPTION DES APPAREILS
afin que les p h ys i c ien s pu i ssen t les d i scu ter e t vo i r j usqu aque l po in t les con séquences qu ’on en t i re son t fondées .J e do i s fa i re ob se rver néanmoins que M . Harr i s
,tou t
en reconna i ssan t que les résu l ta ts qu’ i l a ob tenus son t’
quelquefois en p le i n désaccord avec l es grandes décou ver tes deCou lomb
,avoue cependan t qu ’ i l s peu ven t y ren t rer
,s i l’on
a égard aux p h énomènes d’ i nduct ion qu i on t l ieu ’a de pét i tes di s tances en t re deux corps él ec tr is és ; a u surplus , il
dés i re e t p rov oque même une d i scuss ion de’
s résu l tat s qu ’ i la ob tenus
,d i sposé qu’ i l es t à accuei l l i r favorab lemen t les
observa t ions qu’on pourra l u i ad resser à ce suj et . Tou ten payan t u n t rib u t d’
hommagés aux p h ys ic ien s qu ion t illush é l a pa r t i e de l ’élect r i c i té qu ’ i l explore denou veau , i l aj ou te qu
’en rendan t comp te de fa i ts d éd u i ts de l ’expéri ence e t de l ’ i nduct ion
,son bu t a été
un iquemen t d ’étendre l e cerclè de nos conna issances ,san s c h erc h er à ren verser
,un iquemen t par esp r i t de
système,des t h éor ies sol i demen t étab l i es .
M . Harr i s a reconn u que l a ba l ance de tors ion qu i arendu de s i
_ grands serv i ces à la sc i ence , éta i t d’un u sage
un peu d iffici l e , e t p résen t a i t que l que i nconvén ien t dansl ’emp l o i d ’un fi l d e méta l
,don t l ’élast i c i té n ’est j ama i s
p arfa i te ; c’es t pour y reinédier qu ’ i l a const ru i t u ne
nou vel l e espèce de bal an ce appelée b a l ance ôfi l , àcause des deux fi l s don t on fa i t u sage a u l ieud ’un seu l .La force de réact ion de cet in s t rumen t n e prov ien t d’aucun p rin c i pe d’
élas t ici té,conn ue dan s l a ba lance de
to rs i on,m a i s b i en de l a pesan teu r . Je va i s essayer
d’
en donner une descri p t ion auss i succincte qu’ i l m e seraoss ib le .
1 358 . Lorsqu ’une a i gu i l l e m. n (fig .
’
1 5)est su spendueà deux fi l s d e m m non to rdus a b a '
b'
,p lacés para l l èl e
m en t l ’un à l ’au t re , à éga l e d i stan ce des cent res c , c'
,e t
fixés aux poi n ts d a'
,e l l e es t dans sa pos i t ion d ’équ i l ibre
quand el l e es t h or i zon ta l e dan s le pl an vert ica l passan tpar les deux fi l s . AII moyen de cet te d ispos i t i on ent ou rnan t l ’a i gu i l le au tou r de l ’axe ‘ imag i na i re c c' l esl i gnes de suspen s ion se dévien t de la ver t ica le , et l a d i s
66 D ESCR IPT ION DES APPAREILS.
des fi l s d e su spens ion , d i v i sée par l eu r d is tance respect i ve
,e t es t tou t à fa i t indépendan t du po ids du corps
Osc i l l an t .2° Les osc i l l a t ions son t i soc h rones pou r tous les
’
angles. A l’a ide de ces résu l ta ts e t de la formul e
employée pa r Cou lomb dan s ses ex périences pou r l ato rs ion des fi l s
,ou peu t en dédu i re faci lemen t les l o i s
de l a force de réac t ion comm un iquée au fi l . Dans cet t eformule
,71. représen te l a force perpend icu l a i re a pp l i quée
’
a_
l ’ext rém i té d’
un bras de l ev ier, pour rés i ster
’a l a forcede i‘éact i0n Commun iquée au fi l
,quand l e cyl i nd re C‘
(fi g . 16 e t 1 7)e s t to u rn é autou r de son axe , de m an i èreà l u i fa i re décr i re u n a rc de l ’un i té de l a force p e rpendicu laire es t éga l e
’a un gra i n ; l’un i t é du b ras de le
vier es t égal e u n pouce ; P es t l e po ids du cyl i nd re 0, exr imé en
_
fonct ion de l ’un i té d e po ids ; a son rayon ; ga force de la pesan teu r ; T l e t emps d
’une osci l la t i onexprimé en secondes
, Il l e rapport de l a circonférenceau diam èire .En app l iquan t cett e formul e , on t rouve quel a va leu r de n var ie a vec l e carré de l a d i s tance en t rel es fi l s d’oscil lat ion d i v i sé pa r l eu r l ongueu r
,e t es t p ro
port ion ne lle a u po ids du cy l in dre P ; de sor te que l’
on a
E t comme l’expér ience p rouve que les osc i l l a t ions du
cy lindre son t isoc h rones pour tous les an g les , i l s’en
su i t que_n est p ropor t ionne l à l ’ang le de dév ia t i on des
13
_CeS résu l ta ts ont été vem
,fiéS par l ’expér ience . Les ta
bleaüx su ivan t s renfermen t quelques—uns‘ des nombreux
résultats Obtenus parM . Ha rr is :
O U I I C D \7 b U l l L Ü .
Un i té de pôiähs 1 gra in .
Un i té de lon gueu r 1 pouce .Po ids du cy l i ndre 960 gra i ns .
TABLEAU I .
D es résul ta t s semb lab l es on t été ob tenu s en augm en
t an t l ’ang le d’
oscil lat ion j usqu ’à 1 8 0°e t au-dessus ,
’
e t
en fa i san t va ri er l e po id s du cyl i nd re P de 960 gr .’a
4 8 0 gr . , e t même à 24 0 gr. , l e rayon étan t toujou rs lemêm e. Le temps d ’une osc i l l a t ion a é té compté avec unbon c h ronomètre .Les résu l tat s su i van t s donnen t l e po ids en g ra in s n é
cessaire pour rés i s ter à la force de réact ion des fi l s,
pou r u n angle de 60° l a l ongueu r de ces fi l s e t l eu rd is tance respect ive var i an t a i ns i que la h a u teur d u cyl i ndre .
TABLEAU II .
68 D CSC II IPT 10N DES APPAREILS.
Le tab leau sui van t donne l e po id s en gra ins , déterm iné pa r l e ca l cu l e t l ’expér ience; qu i es t n écessa i repour ba lance r l a fo rce d e réac t ion des fi l s à d i vers ang les de dév ia t i on de 0 à les fi l s ayan t 24 poucesde l on g e t é tan t p lacés à pouce de d is t ance , et lepoids du cyl i nd re étan t de 960 gr .
TABLEAU II I .
20 30
FORCE0, l l 5
0, l l +
L’accord qu i règne en t re l es résu l ta t s d e l ’expéri encee t les déduct ion s d u ca lcu l pro uve l ’exact i tude de l aformul e précédemmen t étab l ie .Pou r fa i re ces expér iences
, OII a emp loyé une pet i tepoul ie p (fi g . 1 7)ex trêmemen t mob i l e , un pl ateat qu ipesa i t 1 gra i n et qu i éta i t s uspendu à un fi l d e cocon ; l ed ’un gra i n affecta i t l ’ i ndex .
1 360. Au m oyen de ces préhmm a1res on concev rafac i lemen t la descri p t ion e t l ’ usage de l
’
électrom èt r‘
e
(fi g . 1 8) a"
d est une cage cub iqu e fo rmée de quat regrands ca rreaux de verre
,d isposés conn ue l ’ i n d ique la
figure.
Une a i gu i l l e i so lan te de verre m n (fig . 1 8 et de1 0 pouces de lon gueu r , es t suspendue dan s la cage àdeu x fils de co
’
con,de l a m an i ère i n d iquée précédem
m en t . El l e est en re la t ion avec un i n dex jvw, a u moyend’une t i ge ver t ica l e 0 0' fix ée à son cen tre . Cet i ndex qu ia e1iviron 9pouces de . l ong es t pl acé à an gles dro i ts avecl a d i rec t ion de l ’a igu i l le ; e t , en tou rnan t au tou r d u cerc l ediv isé V4 'V’, e l le fa i t conna î t re les dév ia t ions de l
’ a igu i l l e .
CHAPITRE VI . 69
Un pe t i t d isque 72formé d ’une l ame d ’or , de de d iamèt re e t de de pouce d ’ épa i sseu r , avec l es bo rdspol i s
,es t fixé à une des ext rém i tés d e l ’a i gu i l le , et un
pet i t d i sque 172 de verre , de même d imen s ion e t recouvert d ’une couc h e de vern i s
,à l ’au t re ext rém i t é . L’
ai
guille es t d’une n a tu re tel l emen t i solan te que le d isque
de méta l conserve lon gtemps l ’é lectr ic i té qu ’on l u i commun 1que.
La t i ge vert ica l e de cu i v re ou , qu i supporte l’ index
vw, a une l ongueu r d’env i ron 4 pouces et de
d iamètre .L’a i gu i l l e m n avec son i n dex e t ses accesso i res es t
suspendue au fa ib l e c h â ss i s a x a’
(fig .L’ i n dex vwes t formé de deux morceau x de pa i l l e
i nsérés l ’un dan s l ’aut re,et fixés a u bou t d ’u n fi l cou r t
de cu i v re,d ’env i ron 2 pouces de l on g , passé dan s l a
t i ge o u ,à env i ron pouces a u -dessous de l ’a i gui l l e
,
de man iè re à l a dépasse r d ’env i ron pouce . Immédiatemen t au - dessus de l ’ i ndex se t rou ve une l amel l e decu iv re adaptée à l a t i ge au moyen d ’un tube e t des t in éeà rece vo i r de pet i t s po id s c i rcu la i res , au moyen desquel son peu t au gmenter l a force de réac t i on des fi l s . Le po id sd e l ’a i gu i l l e a vec son i ndex et ses accesso i res est d’
envi
I‘
OII 4 8 0 gra i n s .L
’
ex trém ité infér ieu re de l a t i ge de l ’ i n dex en a p résen te u n t rou con ique qu i perme t au système de j ouerl ibremen t su r un p i vo t cen t ra l fixé ’a l ’ex t 1é m ité
'
d’
une
t i ge cy l i nd r ique u z.
A peu de d is tance du po i n t cen t ra l 2 se t ro uven t deuxau tres t i ges de cui vre c c
' fixées à l a base de l a ca ge,
portant , l’une
,une baguette recourbée y wqui es t fixée
au moyen d’
un pet i t rond de bo i s,e t se term ine en une
fourc h et te wd ’env i ron de pouce de la rge un desb ras de l ’ i n dex vwpeu t , quand
“on él ève ou que l ’on
aba i sse la t i ge,passer a u m i l i eu de cet te
ê tre a rrê té dans ses osc i l l a t ions . L’aut re t i ge e' es t mun i eéga lemen t d’une t i ge recomb ée e
' a u moyen de l aquel l e ou peu t agi r su r l
’au tre b ras d e l ’ index et mai tri
70 D ESCRIPTION DES APPAREILS.
ser égal emen t les osci l l a t i ons de l ’a i gu i l l e . Deux au trest iges 'M t
'
(fig. qu i passen t avec fro t temen t à t ravers la base de la cage
,Suppor ten t deux pet i tes feu i l l es
m éta l l i ques fixées tempora i remen t a ux ext rém i tés destiges
‘
. Un d i sque i so l é p ou u n d isque de verre i so l ée t recouver t , es t suspen du dan s la cage . Ces d isquesson t semb lab les à ceux de l ’a i gu i l l e m n . Outre l es d i sques m n et p , on peu t pl acer à volon té dan s l a caged ’au t res pet i t s p l an s d ’ép reu ves isol ées .Sur l a pa r tie supér ieu re a"
l de l a cage se t rou ve uncercle div i sé AT I d ’en v i ron t re ize p ouces de d iamètre.Ce cerc le a deux par t ies en cro i x t t 'A I (fi g . 1 8 e tà l ’ i n tersec t ion deSquel les se t rou ve u n grand t rou M(fi g . 1 9) dest in é à recevo i r l e p ivo t c reux vert i ca l(fi g . 1 8 e t au moyen duque l on peu t fa i re tou rnerle cercle a u tou r de s o n cen t re. La quan t i té an gu la i redon t l e cercl e es t tourn é
,es t in di quée pa r u n pet i t i n
dex cou rb é,p lacé en 1 (fig .
Afin d ’appréc ier l a quan t i té an gu la i re don t on tournela p l aque supéri eure , on p lace u n cerc l e g radué if ,
(fig . 1 8 e t de 6 pouces de d iam ètre,au— dessu s du
cerc le A I . Le cerc l e gradué zf es t mun i d’un index x
qui i nd ique l a quan t i t é an gu l a i re don t l a p laque mob i l ea été tourn ée , et pa r con séquen t l e quan tum de l a forced e l a dév ia t ion imp rimée à -l ’a i gu i l l e m n pa r l es fi l s desuspen smn .
1 36 1 . Lorsque l ’on veu t se serv i r d e cet instr umen t .comme de bal ance de tors ion , l
’a i gu i l l e mun ie de sonindex es t suspendue ’a u n fi l m étal l ique c omme on l evoi t fi g . 2 1 . Afin d’équilibrer l
’
aiguil le, quand cel a es t n écessaire , l es deux cyl indres gl i ssan ts b, b
' son t m un i s decroc h et s de suspen s ion , tou rnés en dessou s . Cette su sp ens ion permet de suspendre aux croc h et s des pet i t s po id sww" et de l es p l acer ’a des d is tances respect i ves du cen t re
,
t el l es qu’e l l es pu i ssen t ma inten i r l ’a igu i l l e m n dans unep osit ion h or izon ta l e . Cet in s trumen t , au moyen d
’un m icrom ètre en x
,es t une ba l ance de tors ion t rès-comp l ète
,
qu i possède pl u s ieurs a vantages importants en t re autres
CHAPITRE V I . 7
de pou vo i r augmen ter ou dnnmuer de sens ib i l i téen c h angean t l a longueur du fi l
,l a force de sa réact ion étan t ,
comme on le sai t , dan s un s impl e rapport inverse avecsa l ongueu r.L’ex pér ience p rou ve que l a force de réact ion ob tenue
a vec deux fi l s de so ie pa ra l l èles es t p l u s exac te , dans ungrand nombre de cas que l a force él ast i que de tors iond
’
un fi l méta l l ique . La dév iat i on des fi l s de l a ver t ica l epeu t ê tre extrêmemen t fa ib l e ; la dév ia t i on an gu l a i rede l ’a i gu i l l e excède ra remen t quoiqu
’
en augmentan tl e nombre des a t tac h es s '.r" on p u isse l u i fa i re pa rcour irl e cercl e en t ie r.Je do i s fa i re remarque r que dan s ce t a ppare i l comme
dan s l a ba lance de tors ion,on peu t commet t re de graves
e rreu rs, avec d e grand s a rcs , en pren an t l
’a rc l u i-mêmecomme la mesure de l a d i s tan ce en t re l es corps opposésp , n (fig . e t l a l ongueu r du lev i er à l ’ext rém i té duque l l a force ag i t comme éga l e a u rayon ou à l a mo it ié de l a l on gueu r de l
’a i gu i l le . Mais M . Harr i s a t rouvéqu ’ i c i l es erreu rs se ba lancen t ’a peu p rès : un des facteurs da momen tum de l a force é tan t l e cos in u s de lamoi t i é de l ’angl e
,et pa r con séquen t moin dre que l e
rayon su r l eque l a g i t l a répu ls ion,t a nd i s que l ’a rc pri s
pou r mesu rer l a d is tance es t touj ours p l us gran d que sacorde ou la d i s tance réel l e. u moyen de cet te ba la nce
,
l a force de réact ion que possèden t les fi l s de suspens ion ,peu t va ri e r dan s u ne pos i t i o n quel conque
, so i t en changean t l a pos i t ion de l a base g l i ssan te rr", qu i c h an geleu r lon gueu r
,ou en var i an t l eu r d i s tance réc ip roque ,
e tc . On peu t ob ten i r une force de grain pour c h aque degré
,et même fi %fi .
SII. Usage de la ba lance bfi le .
I 362 . La ba l ance bifile peu t serv i r : ’a rec h erc h erles
’
lois de la force répul sive dével oppée en t re les corpsi sol és m (fig. 1 8 et en fa i sant va ri e r la d is ta nce ,l ’ i n tens i té de l a c h arge et au t res condi t ions . Je ne puiS
72 USAG E DE L A BALANCE BIFI I .E.
en tre r i c i , en ra ison de leu r é t’end ue
, dan s tous l es déta i l s des expéri ences fa i tes
’a ce suj et .D ans les rec h erc h es re la t ives aux lo i s des act ion s élec
t r iques,avec cet i n strumen t o u l a ba l ance de toision
,i l
fau t avo i r égard ’a p l us i eu rs cons idéra t ions que Coulomb n ’a pa s n égl i gées non p l us .Lorsqu ’une exp é r i ence d ure 1111 certa i n temps
,l ees
corp s é l ec t r i sés perden t u n e part i e de leu r él ec t r ic i té ;pou r reméd ier ar cet i nconvén ien t
,011 éva l ue
,comme
l ’a fa i t Cou lomb,l a quan t i té d ’é lectr i c i té perdue
,e t on
co rr ige en con séquence les résu l ta ts . Cet te opéra t i onp résen te que lquefoi s des d ifficu l tés en ra i son des d i versesc i rcons tan ces don t i l fau t ten i r comp te ; m a i s M . Harr i spense qu ’ i l vau t m i eux c h o i s i r pou r l ’expér i ence une sa ison fa vorab l e e t Opérer dan s une c h ambre sèc h e
,douce
men t c h auffée pa r un poê le ; en opéran t avec ces con d it ions
,il a ét é étonné de vo i r comb ien l es corp s con serven t
l ongtemp s leu r é l ect ri c i té .D
’
un au tre côté l es corps i so l an t s n ’
isolen t touj ou rsqu Imparfai temen t et peuven t m ême s
’
électrisér ; pou rév i te r ce t inconvén ien t on l es expose ’a l ’infl u encede p et i ts morceaux de fer c h a uffés a u de là d u rougeon en l ève pa r ce moyen l ’él ectr ic i té qui ad h ère à l e u rsurface .
1363. Arr ivon s main ten an t a ux expér iencesD
’ap rès Cou lomb,l ’act ion p rodu i t e en tre deux corps
é lect r i sés e t isolés es t d i rectemen t comme l a quan t i té d ’électricité possédée par c h acu n d ’eux e t en ra i son i n versedu carré de l a d i st ance ; a i n s i l a force to ta l e à une d i s
Ftance D es t rep résen tée pa r ou par _ en représen
D 2 D 2
t an t pa r R et R’ l a force de c h aque corp s . Cette expres
D °’ su i van t M .
“Harr i s,coïnc i de dans p l u s ieurs
ca s avec l es résu l ta t s de l ’expér i ence ; ma i s el l e ne peu tê t re cons i dérée comme une lo i généra l e
,a t tendu les ex
cep t ions que l’on t rou ve quelquefo is ; d
’ap rès cel a et contrairemen t à l ’op i n ion généra l e , la loi de Cou lomb II
’
eu
74 USAGE DE LA BALANCE BIEILE.
r ien t (à une ou deux except ions p rès)dan s un rappor tinverse des ca rrés des d i stances respect i ves .D an s l a co lonne A , i l n
’y a qu’une excep t ion el l e al ieu à l a d i s tance de 9 degrés . Lorsque l
’on commence àd im inuer l a quan t i té d ’é lec tr ic i té fou rn ie à l ’un des d isques , ou
’a les c h arger inéga lemen t , cet te lo i n’es t ap
paren te que j usqu’à une certa i ne l im i te ; en effe t , à la
d i stan ce de 1 2° e t 6° dans l es co lonnes a ,
b , c, commeau ssi à 1 2
°e t 9
° dans la colonne A et de 6° e t 9° dans
la col onne C , la loi es t dans un rapport i nverse de l as imp le d i s tance , ou à peu
’
près , tand i s que dans de cert a ines l im i tes e t à d ’au tres d i stan ces
,la loi de l a force
dev ien t i r régu l ière e t paraî t t roub lée parquelque‘
influence
é tran gère . D es résu l ta ts semb lab les son t p l us o u mo in sapparen ts dans tou tes les co lonnes où l es quan t i tés d
’él ectricité des corps son t inéga l es .
2° Les in fract ion s ’a l a lo i de Coulomb son t p l us ap
p aren tes e t p l us déc idées,quand l es forces son t p l us
fa ib l es,l ’ i négal i t é des c h a rges respec t i ves p l u s grande
e t la d is tance moi ndre. Dans ces d iverses cond i t i on sl ’accro issemen t d ’ac t ion des forces répuls ives d im i n ue, etlarépu l s ion incl ine vers l ’a tt ract ion
,qu i fin i t parl
’
emporter.
3° Les quan t i tés d ’é lec tr ic i té conten ues dan s l u_
_n ou
l ’au t re de s corps n e son t pas touj ours proport ionnel l esaux forces répulsives . Ain s i , dan s l es colonneS B ,
d,
l es quan t i tés respect i ves su r un dés corps son t commedeu x est à un , l a quan t i t é de l
’
au t re res tan t éga le àt and i s que les forces répulsives son t p resque commet ro i s es t ’a un
,ou approchen t beaucoup de ce rapport .
La même c h ose se vo i t dan s l es co lonnes 5,d,où les
quan t i tés son t dan s l es p ropor t i on s de 1 et '
7 . On
obser ve auss i dans les co lonnes B e t C que les quan t i tésrespect i ves son t comme 2 1 su r c h acun des d i sques ;tand i s que les force s co rrespondantes n e son t pasI ma i s à peu p rès comme 5 1 . Ces résu l ta ts son t, i
fau t l’avouer
,en p le in désaccord avec l es grandes l o i s
fondamen ta les découvertes parCoulomb . Cependan t e l l espeuven t y ren trer s i l ’on a égard a ux p h énomènes d ’ i nduct ion qui ont lieu à de pet i tes dis tances , en tre deux
CHAPITRE V I . 75
’
COI"pS é lectr isés ; p h énomènes qu i do iven t mod ifier l es
act ion s a t t ract i ves et répul s ives et don t l ’é tude est d ’unegrande impor tance pou r l ’ i n terpréta t ion d ’effets anomaux qu i masquen t les l o i s .
1 364 . M . Harr i s rega rde comme év i den t que l ’ induct ion
,ent re deux corps él ect r i sés de l a même man i è re
,
peu t se mod ifier indéfin imen t,s u i van t d i verses circon s
tances de quan t i té,d’ i n tens i té
,de d is tance ; d
’où résu l ten tdes p h énomènes en apparence comp lexes .Voic1 encore des résu l ta t s qu i tenden t ’a met tre en
év idence les mod ifica t ion s don t i l es t ques t ion
o o o o o o o o o o o o o o o
I n terp réton s ma in tenan t ces résu l ta t s . On vo i t d ’abord que dans l a co l onne A où les i n ten51 tés son t peucon s idé rables et les d is tances pe t i tes , l a force es t comme
_ _ ou à peu p i ès ; tand i s que l a co lonne F , où les in tensi(
I
l
tés son t con s i dérab les e t les dis tanceSgrandes, l a force es t
sensiblem en t comm e dan s les autres co l onnes BCDE,
les forces son t p resque dans l e I appOI t de 3 1 , quan d l esd istances son t comme 2 1 excep t é da
l
n s un cas (co
l onne B)oul a force es t à peu p rès commeI
l orsque les d is
tances son t pet i tes .
5 III . D a p lan (l’
épreuve e t de s es indica t ions .
1 365. M. Harr i s a exam iné ensu i te p l us ieurs ques
76 DU PLAN D’
ÉPREUVB ET DE SES INDICAT IONS.
t ion s fondamen tal es de la t h éori e de l el ec t r ic i té s ta t ique ;part i cu l i èremen t ce l les qu i son t rel a t i ves aux ind ica t ionsd u p lan d’
épreuve , qu i j oue u n s i grand rô l e dans lesRecherches ex p érim en ta les de Cou lomb .
Le p lan d’
épreuve des t i né’a fa i re connaî t re la ten s ion
d e l ’élec tr ic i té en un po in t q uel conque d’une surfaceé l ect r i sée , a été en v i sagé de deux man i ères d ifféren tes'
par les pliysicieri s . M . Bio t d i t que ce p lan,en s
’
assim i
laut avec 11 11 él émen t superfic ie l d ’un co rps électr i sé ,e ul è ve a u tan t d ’él ec tr i c i té su r une des deux faces , qu
’ i l en.
ex i s te su r l ’élémen t où on l ’app l ique ; en l’
en lev’
an t i l es tdone c h a rgé d ’une quan t i té doub l e . D un au tre cô té
,
M . Pou i l le t cons i dère l e p l an d’
épreuve comme é tan tà l ’ i n stan t d u con tac t dan s l e m ême éta t q ue l ’él émen tsuperfic ie l de mêmes d imen s ions e t dan s les mêmes COIIdit ions é l ect r iques l orsqu’on l ’en lève . L’élect r i ci té sera i tdonc d ’abord recue i l l i e p ar un e des faces seu lemen t , et serépan dra i t ensu i t e su r l ’au t re ; dès l ors c h aque face n
’aura i t que l a mo i t i é de l a quan l ité que l
’él émen t s i1perfic iel posséda i t d ’abord .Ces idées su r l e pl an d epreuvé son t lo i n d et re par
tagées pa r M . Harr i s,comme on va l e vo i r ; vo i c i les
fa i t s q u i l u i on t serv i a fixer les s ien nés relafivemen t’a
ses i n d ica ti ons .
Lorsqu’un p l an (l epreu ve i so l é es t p l ongé dan s unesp h ère creuse
,cha i gée d
’él ect r i c i té,i l n e p résen te pas
d ’ i nd ica t ion éléct r ique quand on l e ret i re ; tand i s q u’en
fouchan t l a surface extér i eu re , l e corps i sol é dev ien tfortemen t é l ec t rique . C’es t un fa i t sur l ’exact i tude duque l0 11 n e sau ra i t é l eve r aucun dou te ,D
’
un au t re cô t é,Cou lomb a t rouvé
,avec l e p l an
d epreuve,que lo rsqu ’on touc h e une sp h ère c h argée
avec une p laqu e c i rcu l a i re i so l ée , don t l’une des su rfaces
est é a l e a l a su rface ex te 1 1em e de l a sphère , el l e n ep résen te p l us que le â de l a force de réac t ion qu
’e l l e i nd iqua
it avan t l e con tac t ; d’où l ’on concl u t que l a qua n
t ité res tan te su r l a sp h èr,e après l e contac t
,n ’es t que
le t i ers de cel l e q u ’el l e posséda i t a upara van t ,’
et que par
7CHAPITRE V I . 77_
conséquen t l a c h a rge s’es t partagée e 1C utre l a p l aque e t l asp h ère dans l a proport ion des su rfaces . Pou r vo i r j usqu ’aquel poin t ces résu l ta ts é ta ien t exact s , M . Ha rri s a fa i tles expériences su i van tes i l a p ri s deux sp h ères conduet ri ces de 4 pouces de d iamè tre c h acune s s
'
,et une p l a
que c i rcu la i re de 8 pouces P (fig.A an t i sol é e t c h a rgé l a sp h è re s ,
a in s i que le d i squede l ’a igu i l l e de l a ba lance , a vec l a même élect r i c i t é , i la c h erc h é l a réact ion électr ique a u moyen d ’un d isqu ed
’
épreuve . L’a igu i l l e de l a ba l ance a été repoussée àl a force de réact io n de l ’ i n st rumen t é ta i t éga l e àde g r . pa r' c h aque degré . On a touc h é l a sp h ère c h a rgée a vec la p laque i so l ée P , en observan t en su i te l aréact ion électr ique . Pu i s on a donné d e nouveau la c h a rgep rim i t i ve à l a sp h ère
,de man ière à obten i r encore une
force de et 011 a répété l ’expérience avec l a s e
conde sp h ère i so l ée s ’. Les résu l ta t s ob tenus dans ces
d iverses expér iences,e t qu i son t cons i gn és dan s le t a
b l ea u su ivan t,mon tren t que l es réact ions é lect r iques
,
après les contacts respect ifs a vec l a p l aqu e et l a sp h èredon t les a i res son t éga le s
,au l ieu d ’ être comme 2 ; 1
se lon l a t h éorie,son t p resque les mêmes , ta nd i s que les
forces correspondan tes à 2 2° de d i stan ce
,comparées
avec l a réact ion de l a c h a rge pr im i t i ve,son t p resque
comme 3
78 DU P tÏAN Ii EPRÊUVE ET DE SES IND ICATIONS.
Dan s l a co l on ne A se trouve la force commun iquéed’abo rd a u p laf1 d
”epreu ve ; dan s l a col onne B ,la force
ap rès les con tac ts success ifs de l a p l aque et de l a sp h ère ;la colonne C con t ien t la réact ion à la d istance p r im it ive deCe résu l ta t monh e donc que l a capac i té d
’un e sp h èrees t la même que cel l e d’un p lan c i rcu la i re d’a i re égal edan s lequel on l a s uppose t ransformée .
1 366 . Ce fa i t a enco re é té vér ifié de l a man i ère su ivan te : Les d i sques p m de la bal ance (f g 1 8 e t 1 9)étan t m is
”
. en con tact,e t l ’une des sp h ères i sol ées
(fig. m i se en commun ica t ion a vec l e d i sque fixe p ,
on a Opéré une c h arge qui main tena i t l’a i gu i l l e à la d i s
t ance de pu i s on a touc h é l a sp h ère avec la p laque circulairé i so l ée P
,et l ’on a no té l a nouvel le pos I
t ion de l ’ i n dex à part i r de zéro le d i sque de l ’a igu i l l ea ensu i te é té touc h é avec un d isque neu tre semb lab lede man ière
'
à réd u i re à moi t i é l a quan t i té d’él ect r i c i téqu i y é ta i t con tenue e t à l ’éga l i ser a vec cel le du d i squefixé
,en
'supposan t que l a p laque eû t en levé à l a sphèreune mo i t i é de la
_c h arge . On a encore observé l a nou
vel le d i stance de l ’ i ndex depu i s 0; e t les deu x d i squeson t é té mis de nouveau en con tact , de man i ère à égal iser p l us comp létemen t l a d i st r ib u tion en tre l es d i sques lors même qu’ i l ex i s tera i t un e d ifférence . Les
'
réac
t ion s élect r i ques on t été observées à l a d i stance p r im i t i vedeCet te opéra t ion a été répétée en subs t i tuan t un e sp h ère
éga l e en surface à la p laque c ircu l a i re,a in si qu ’une
sp h ère sol ide de m êm e d iamètre . Voici l es résu l ta ts ohtenus f f rep résen ten t l es réact ions c i-dessu s men
t ionnées , la réac t ion p r im i t i ve à la d i s tance de 4 8 °étan t ind iquée par f 3. La force de réac t ion de l ’ i nfluence est éga le a on a
CHAPITRE VI . 79
REACTIONS RÉACTIONS RÉACTIONSaprès le contact de la après le contact de la après le contact de la
plaque. sphère. sphère sol ide.
Nous voyon s que l e résu l ta t es t p resque touj ou rs l emême , ap rès l e con tac t a vec l a p l aque e t
,les sp h ères
,
so i t en éga l i san t d ’abord l ’éta t é lect r i que des d i sques ,comme dansf ,
ou ensu i t e comme dan s j ,, ou enco reaprès l ’éga l i sa t ion comme dansfi Ces expér iences on tété répé tées a vec l ’électromè tre (fig . 23)(I ), e t on at rouvé que
,so i t q ue l ’on soumet te une sp h ère élec
trisée au contac t d ’une p laque c i rcu l a i re de rayon égal,
ou au con tac t d ’une sp h ère semblab l e,creuse o u sol i de ,
les forces d’at tract i0n son t égal es,e t les quan t i tés sous
t ra i tes son t préci sémen t l a mo i t i é de la*
quan t ité p r im i t i vedon t l a p rem ière éta i t c h argée
,ou à peu près .
1 367 . Consi déron s ma in tenan t le cas d ’un d i sque i sol équ i
,étan t p longé dan s une sp h ère él ec tr i sée
,ne possède
aucune élec tr i c i té en sortan t . M . Ha rri s con s i dère ce fa i tcomme peu conc l uan t en faveu r de l a non exi s tence del ’é lec tr ici té à l a surface i n tér ieure
,a t tendu que l
’on peu tdémon trer par l
’expér ience qu’un co rp s isol é p longédans de l a l aque é lectr isée ne peu t en lever aucune élect ricité
, l ors même qu’ i l ex i ste ra i t une accumul a t ion ac
l uel le.On prend une pet i te sp h ère de verre d a
'
(fig .
b ien sèc h e , à l aquel le on a adapté en (I' un gou lo t vern i
avec de la l aque ; on l a rempl i t p resque en t i èremen t demercure sec
,e t l e tou t est p lacé dan s un vase bb’ con
(I)Trans. ph ilos., 1 8 34 , p . 21 5.
8 0 DU PLAN D’
ÉPREUVE ET DE ses INDICATIONS.
tenan t assez de mercu re pour que l e verre en ait unecouc h e extér ieu re et i n tér ieure . On é l ect r ise ce systèmee t on enl è ve l e fi l d e c h a rge d au moyen d ’un manc h e i sol an t
,pu i s l a sp h ère c h a rgée a
'
a ; on verse l e m ercu recon ten u dans l a sp h ère ; on a a lors un corp s Sp h érique ‘
su r l a s' urface i ntér i eu re duquel i l y a un e forte accumu lat ion d’
électricité l ibre.Ce t te sp h ère étan t touc h ée i n térieurem en t a vec u n p lan d’
épreuve i so l é n e donn e à cedern ier aucune chargé d
’
é lectricité, q uo iqu
’ i l ex is te ‘
à
sa s urface i n tér ieu re de l ’é l ect r i c i té l ibre ! Si le p lan(l
’épreuve es t fixé à une t i ge conduct r i ce i so lée,se p ro
j etan t a u delà de l a sp h ère , l’é lec tr i c i té es t m ise a l o rs
en l iberté,comme dan s l e cas où un co rps conduc teu r
es t p lacé dans une sp h ère de méta l c h argé ,”
peu importeque l a sp h ère a i t ou non une garn i tu re extérieu re . L ’
élec
tricité sera i t donc par tou t à l’é ta t l ibre à l a surface in
térieure ,e t pourrai t fac i l emen t se commun iquer à un
corps capab l e de l a recevo i r ; pou r t i rer ce t te i nduc t ionM .Harr i s s ’es t-il m i s en garde con tre l ’act ion pa r infl uenceexercée par l a su rface ex tér i eure su r l a t i ge con ductr ice?So i t inain tenan t d rl ’ (fig . une p laque c i rcu l a i re
de ve rre q ue_
l ’on pose su r une p laque conductr ice don tl e d i amètre es t d ’en v i ron l a moi t i é de cel u i du ver re ; onmet u ne p l aque semblab le c ' su r sa su rface supérieu re
,e t
l ’on c h a rge ce t appare i l en commun iquan t de l ’él ect r i c i téà l a p l aque supér ieu re ; on en l ève l es a rmatu res, e t l e verrees t p l acé s ur u n suppor t i so lan t . Si l ’on touc h e a lo rs l ecô té c h a rgé avec le p lan d’
épreuve , on en lève n a t u rel l emen t de l ’é lectr i ci té l i b re . M . Harr i s i nfère de là que l ’expérience du p lan d
’
épreuve ne p rouve n u l lemen t -l a nonexi s tence de l ’él ec tr i c i té à l a surface in tér ieu re d ’unesp h ère chargée . Cet te conclu s ion nous para î t peu. r i goureuse ca r nous feron s remarquer que l a t h éori e admetd ’ap res u n pr i nci pe de Newton , que l
’ac t ion d’unecouc h e sp h é rique d ’é lect r ic i té s ur un poin t p l acé dan sl ’ i n té ri eu r de cette sp h ère es t éga le à zéro ; M.
_
Harris réon d à cet te obj ect ion que lors m ême que l ’élec tr i c i té ex istera i t réel lemen t à l a su rface in térieu re de l a sp h ère
,el l e
ne pou rra i t ê t re t ransm i se à un corps en t ièremen t p lacé
8 2 DU PLAN D EP REUVE ET DE SES IND ICATIONS.
l ’es t beaucoup moin s ; e t enfi n , s ur la convexi té du segmen t p
'
,les part icu les é lect r i ques s
’
en écarten t danstou tes les di rec t ions .I l pa ra î t résu l ter de là que l a pos i t ion seul e d’ un po i n t
,
rel a t i vement aux au tres pa rt i es du corps chargé /peu texercer une i nfluence su r l a quant i t é qu
’
en lève le p lani solé ; dès lor s tou t ce qu i t en d à augmenter l
’act ion induct ive du p lan d’
épreuve , rapproc h e les réact ion s élect r iq ues d u rappor t d ’éga l i té ; s i donc l
’
on donne au p land’épreuve une ex ten s ion con s i dérab l e dan s l e sens de sonépa i sseu r , ou au t remen t en le tenan t par un fi l électrique i so l é w(fig . on augmen te sa force d ’ i n duc t ione t l es d i fférences dans les réact ion s élect iques avec unec harge donn ée , dev iennen t mo i ndres .I l su it de l à qu ’en emp loyan t u n p lan d epreuve d
’unesens i b i l i té i nduct i ve par fa i te , on a rri ve à l
’éga l i té danslesréact ion s
_des t ro i s corp s c i — dessu s men t ionnés . On y par
v ient en ex per1m en tan t avec u n p la n d’
épreuve formé d’
un
pet i t d i sque de verre , recouver t d’une couc h e de l aque .
Si un élémen t semb lab l e es t subs t i tué à un d isque i so l é,
i l aura , après l e con tac t des corps c h a rgésun e réact ion éga l e départ i e pa r c h acun d ’eux .
On peut encore,s i
_
l ’on veu t,éten dre l es l im i tes du fi l
w(fi g . mai s a lo rs i l fau t pour cel a mettre en comII I
‘
un icat iou les corps avec l e d i sque fixe de la bal ance ont rouve a lo rs que les forces répu ls ives départ ies aux d isques de l a bal an ce son t égal es
1 369 . M . Ha rr i s,pour b ien se rendre compte du
mode d ’ac t ion du p lan tan gen t,a fa i t un e sér i e assez
nombreu se d’observat ion s su r les i n duct ion s de pl ans
de d i verses épa i sseurs , app l iqués à d ifféren t s po i n ts d’un
cylind re élect r i sé , d’en v i ron 4 p ieds de l on g e t 2 pouces
e t dem i de d iamèt re,e t term in é pa r deux faces p lanes
c i rcu la i res . Les expér iences on t été condu i tes de la man iere sui vante : l e cy l i nd re c h argé (fig . 23)a été
'p lacé su rdeux p ied s i so lan ts i l
”fi xés à une p la te-forme mob ile N.
Pai‘
cemoyen l ’ex trém i té d u cyl indre .pouvait êtrepor
fée imméd ia temen t sou s l e p l an suspendup de l’
éleb
t romètré E . Quan d on vou l a i t cominù iiiîjuer au cylin
CHAP ITRE VI . 8 3
dre une c h arge d"une quan t i té donnée , 011 d isposa i tl ’ i ndex de l ’ i nst rum en t depu i s zéro j usqu ’a u n nombredéterm iné de degI és dan s l a d i rec t ion 0y , au moyen depe t i t s po id s p l acés dan s l a coupe q. On commun iqua i t
dex revin t_
à 0 . Par ce moyen la dis tance p a éta i t t ouj ou rs constan te pou r une c h a rge donnée ; ma i s commel a force a t trac t i ve es t dan s l e
23
rappor t du carré de l aquan t i té d ’é l ectr ic i té possédée pa r le corps c h a rgé
,on
n ’ava i t qu’à fa i re var ier dan s ce rappor t les degrés,e t
l ’on ob tena i t a i ns i une quan t i té doub le,t r i p l e
,d
’
électri
c i té su r le conducteu r ; l’ i ndex étan t de nouveau ramen é
au zéro de l ’a rc x y ,le cyl i nd re c h a rgé éta i t ret i ré de l ’é
lectrom ètre. Le cyl indre a c h aque expér ience é ta i tsou s le p lan de l’électrom ètre ,
e t l ’on remp laça i t l ’électricité d i ss ipée pen dan t l a dern i ère expér ience . Les p l an sd
’
épreuve a bc ,e tc.
,emp loyés éta ien t des p l ans circu
l a i res ayan t un dem i-pouce de d iamètre et l es épa i sseurssu i van tes : a : o
,05
,l) : o
,1 2
,e z o
,25 , d= o,
5,e
1 g 2 . L’un i té de longdeur éta i t égal e a un pouce .VO ICI — l es résu l ta ts ob tenu s : l a force de réac t ion de
l ’ i n st rumen t éta i t d’env iron gra i n par c h aque dégré . rep résente les p rem ières dév ia t ion s a i n s i que lesd is tances des corp s répu lsifs ; F les réac t i ons pr i ses àune d i stance donnée ; d=z 1 0 degrés ; c c
'
E ind iquen tles po in ts touc h és .
TABLEAU 1 .
8 4 DU PLAN D’
EP IIEUVE ET DE SES IND ICATIONS.
TABLEAU I l .
QUAI\TITI‘
: D’
ELECTRICI'
I‘É 8 ° DE L
’
ÉLECTROMÈTRE.
f F f
7 4
I t 25
En supposan t que l a d is tance donnée d = 1 0° fu t
une de ce l l es qui fera ien t con si d érer l es forces répuls ives comme p roport ionnel les a ux quan t i tés d’é lect r i c i tédan s l es po i n ts I espect ifs du corp s touc h é , on a , en p renan t les raci nes ca rrées des forces respec t ives à les
résu l ta t s su i van ts
TABLEAU I II . TABLEAU 1 V.
QUANTI‘
I‘É D’
ÉLEC'
I‘
RICITÉ QUANTITÉ 8 °
32° de VC lCL l I’OIÛCÎ Ï C .
IŸÉLECTROMÈTRE
a b‘
c d c
2 8 5
l ’ 4 21 8 5
3+ 5 7 H
En exam inan t ces résu l ta ts,on observe : I ° dan s l a
co lonne h ori zon ta le C,tab lea u 1 , où l es quan t i tés d
’électricité son t mo ins cons i dérab les
, que l es forces respect ives f F son t dan s les qua t re p rem iers cas a 6 cd ,
‘ dan sun rappor t i n verse des d i s tances ou à peu près
o
: a ins i ,l’
on a pou r l a p l aqu‘ e fo rce 5° force a 1 0°
2,
CHAPITRE VI . 8 5
2 1 . Cet te loi cependan t commence à c h anger e td ev ien t i rrégu l ière
,quand C II au gmen te l a quan t i té
d ’él ectr ici té ; p h énomène observé p récédemmen t . Dans l aco lonne h or i zon ta le c'
,i l en es t de même , excep té quand
les quan t i tés d ’él ect ri c i té dev iennen t p l us con s idérab les ;l a l o i commence b ien tô t à c h anger comme su r l a p l aque cl . D an s l a co l onne E l a quan t i té d ’é lect r ic i t é é tan tfortemen t accrue
,l a lo i c h an ge encore p l us v i te ; dans
l e tab leau I l on observe des effets semb lab les .1 370 . Lors donc qu ’on c h erc h e à étab l i r des rapport s
en tre les quant i tés d ’élec tr i c i t é qu ’on suppose êt re d i st ribuées s u r l e grand cyl i nd re c h a rgé à d i vers degrés ,on peu t s’a ttend re à les t rouver p lu s o u mo in s t roub léspar l ’ac t ion ind uct i ve
,va r iabl e en t re les corps répuls ifs .
En se reportan t a u tab lea u II I , on vo i t que l e rappor t du centre 0 à l ’ex t rém i té E es t à peu p rès , d
’abordavec des p laques (l b
,comme I : 2 ; résu l ta t semblab l e à
cel u i qu i a été ob ten u par Cou lomb . Sou s l a p l aque c cerapport t end à c h anger
,comme o n l e vo i t p l us c l a i re
men t nu tab l ea u 1 ; c’es t à ce po in t où l a l o i pou r l a
p laque 0 touc h ée à l ’ext rém i té commence à vari er,a in s i
qu’on le vo i t dan s le même tableau .
1 3 I . Tou s les fa i t s observés rend en t donc t rès-p robab le que l a quant i té d’électricité en levée à l a su rfaced
’
un corp s élect r i sé,au moyen d’
un pet i t d i sque i so l ée t m ince
,peu t ê t re t rès- influencée par l a pos i t ion d u po in t
d ’app l ica t ion,i ndépendammen t d e l a quan t i té d’
électri
c i té possédée par ce corps a u po in t touc h é,de so rte que
l a m ême quan t i t é peu t exi s ter en deux poi n ts d i fféren ts,
e t cependan t ce p l an d’épreuve se C h a rger i néga lemen t ,s i l e pouvo i r d ’ i nduc t i on de l a p l aque es t d ifféren t dan sles po int s touchéé. Si
,pa r l a posüion mutuel l e des pa rt i
cu les éle ct riques , l a suscep t ib i l i t é i nd uct i ve du d i sque ta ngent éta i t à peu près n u l le , ce plan ne se chargerait à aucu ndegré e t se ra i t au ss i i nefficace qu ’une p laque de verrevern i ou de quelque aut re substance non conduct r i ce
,don t
l a suscept i b i l i t é i nduct i ve seraib si fa i bl e,qu’
e l l e n ’
en lève
I‘
ait pas dans les c i rcon stances ord ina ires l a p l us fa ib l e
8 6 DU PLAN D’
ÉPREUVE ET DE SES IND ICATIONS.
por t ion d’élec tr i c i té a un corps c h argé su r l aquel le onl’
app l iquerait . M. Harr i s en concl u t qu’ i l n ’est pas improbab le qu’un pe t i t p lan i so l é p longé dan s une Sp h ère c h argée , ne présente ces c i rcon stances . D an s ce cas , ce pl ann e se cha rgera i t pas
,quand b ien même i l y au ra i t réel le
m en t de l ’é l ect r i c i té .i372 . Si tou tes l es con s i déra t ion s q ue j e v ien s d ’ex
poser Son t exactes,i l es t quelquefo i s douteu x que l
’onpu i sse p rendre l e p l an d’
épreuve comme él émen t d’un
corp s c h argé,p u i sque n e fa i san t pas par t i e i n tégrante de
la surface,i l en résu l te des effet s d ’ i nduct ion qui com
p l iquen t l a c h a rge p r i se par ce p lan .
Quo i qu ’ i l en so i t,nous ne savon s réel lemen t r ien de
la d is t r ibut i on actue l le de l ’é lect r ic i té su r une su rfacec h a rgée
,s i ce n ’e s t par l ’ i n t e rméd ia i re des corps q u ’on
y app l ique . D ’
un au t re cô t é,M.Harr i s
,et depu i s M . Fara
day,comme nous l e verron s b ien tô t
,on t essayé de
démontre r q u ’un co rps é l ect r i sé n ’exe rce une act ion àd i stan ce que par l ’ i nfluence des par t ies matér ie l les p lacéesen tre l u i e t d’au tres corps ; ce qu i por te à c ro i re qu
’
une
sph ère é l ectr i sée , ou pa rfa i temen t i sol ée , dan s l e p l u sgrand v ide q u ’on p u i sse ob ten i r
,conservera i t pendan t u n
temps indéfini son é ta t é lectr ique , 5’ i l é ta i t p lacé h ors
de l ’ i nfluence d’une sou rce d ’a tt rac t ion .
Je cro i s en avo i r d i t a ssez pou r fa i re sen t i r la nécess i té aux ph ys ic ien s de soumet tre les vues de M . Harr i s àde nouvel l e s '
epreuves expér imenta l es , afin de déterm i nerj usq u ’à quel po i n t l es effets d ’ i n duct ion
produ i ts par les
corps él ect r i sés sur l e p l an d ’ep reuve,qu’on app l ique en
d ifféren ts po i nt s de l eu r su rface , pou r avo i r les ten s i on sélect r iques de , ces po in ts , Compl iquen t les résu l ta t s oht enus
,au poin t de fa i re perdre quelquefo i s aux l o i s de
Cou lomb tou te l eu r généra l i t é .
CHA P ITRE V I I .
D E L’
INDUCT ION D’UN COURANT SUR LUI-MÊME , ou A
D ISTANCE .
5 I“Circon s lanccs qui eacrcen t un e influence .ru/
‘ l’
in
duct iom d’
un couran t .rar luz-m c’
m c.
1 373. D EPUiS l epoque C I I M . Fa raday a fa i t sa' bel l edécouver te de l ’act ion i nduct i ve qu
’exerce I I II couran té l ect r ique su r I I II fi l ou un ba rreau de méta l
,s i tué à une
ceI ta ine d is tance,tous les p h ys i c ien s se son t l i v rés ‘a u ne
foule de rec h erc h es pou r étud ie r cet te nouvel l e p rop ri étédes cou ran ts . Le lecteu r a pu vo i r dans ce t ouv rage (I1)une ana lyse des tra vaux qu i on t été exécu tés à ce suj e tdan s l ’espace de quelques années . Récemm en t encoreM . Hen ry
,p rofesseu r de p h i losop h i e n a tu relle a New
Jersey,a étendu le doma ine de ce t te pa rt ie de l a phys i
que ; les résu l ta ts a uxque l s i l es t parvenu son t d’une te l l e
im por ,tance part icul ièœm en t en ra i son de l ’ i n tens i t é des
effets ob ten us,que j e cro i s devo i r les exposer i c i avec
Iiclq es dé ta i l s . Les d i vers appa1 eils don t i l a fa i t usageflans ses expériences consi sten t en sp i ra les p la tes , forméesd ’un ruban de cu i vre recouver t de so i e
,e t auxquel l es i l
donne le nom de sp i ra l e u° 1 ,n ° 2 , etc . e t en h él i ces
composées de fils longs qu’
il appel le hél ice n l , n°2 ,etc.
,
pou r les d i st i nguer en t re el l es .
I
(1)Tom , 1 1 , pag . 4 69 et sui van t
8 8 C0ND . QUI INFL . L’
INDUCT . D’
UN COUR . SUR LU I-MÊME.
La sp i ra l e n° 1 est composée d ’u ne lame de cu i vredu po ids de 1 4 ki l ogramme ,
de 30 mètres de lon gueu ret de 4 cen t imèt res de la rgeu r . Sa forme es t rep résen téeen (1 (fig . La Sp i ra l e n° 2 n ’a que 1 0 mètres del on g e t a l a forme ce t te sp i ra l e es t ouverte à son cen trea fin de pouvo i r y i n trodu i re une h él i ce . Les aut res sp ira l es on t à peu p rès l a même lon gueur , l a même épa i sscu r , ma i s e l les on t moi t i é mo ins de l a rgeu r .L
’
hél ice n° 1 es t formée d ’un fi l de cuivrë de 603m èt res de long e t d ’un dem i-m i l l im èt re de d iamètre ; l
’ h él i cen ° 2 d
’
un fi l de 904 mètres de léng ,et la t ro i s i ème
d ’un fil de 31 9 mètres . La figu re 31 rep résen te ces h él i ces qu i peu ven t se mettre l ’une dan s l ’au t re
,quand on
veu t n ’en former qu ’une seu l e . Le fil -don t e l les son t form ées es t recouver t d e co ton endu i t de c i re d ’abei l l es .L
’
hél ice n ° 4 a 546 mètre s de long e t l e même d iamèt reque l es p récéden tes ; l
’ h él ice n° 5 1 37 1 mètres de l on ge t env i ron undem i — mi l l im ètre de d iamè tre ; l e fi l d e cet teh él i ce es t de cu iv re a rgen té
,recou vert de coton . On a fa i t
usa ge,en ou tr
,e d ’ une grande roue formée d ’un fi l de
cu i vre en rou l é en h él i ce, recou ver t de coton , e t de 4 570mètres de lon g. Cette roue tourne sur un pet i t axe de fer.
La d i rect ion des cou ran ts i nd ui ts es t déterm inée a umoyen d ’une sp i ra le é l ect ro — magnét i que
,formée de 30
sp i res,dan s l ’ i n tér i eu r de laque l le on peu t i n t rodu ire
un e a i gu i l l e à coudre .On s’es t serv i encore d ’un pet i t fer à c h eva l en fer
doux,don t c h aque b ran c h e es t en tou rée d ’un fil de lai
ton ; d’
i me ba t ter i e formée de t ro i s cyl i ndres de cu i vre etde deux cyl i n d res de z in c i n terposés ; el l e p résen te u nesu rface d’
un' déc im ètre ca rré en cu i vre
,e t de t ro i s quarts
de déc imèt re en z inc . Arr i von s a ux expériences1 374 . Lorsque l ’é lect r i ci té a une fa ib l e i n tens i té
,
comme dan s le cas où l’on emplo i e un e p i l e t h ermo
électr1que ,ou un s eu l grand coup le vo l taïque
,fa ib lemen t
ex c i té avec une d issol u t ion ac i de,on obt ien t a vec l a
sp i ra l e n ° 1 l es déflagrat ion s l es p l u s br i l lan tes , tandi sque les commot ions son t t rès— fa ib les .
90 C0ND . QU I 1NPL . SUR LES PROD , DES COUR . SEC.
SII. Condztzons qua ex ercen t une mfluence Sur la[con des couran ts s econdmres .
‘
1 377 . Les courant s seconda i res on t été découver tspar M . Faraday
,en fa isan t réag ir à d i s tance des aimahts
,
ou des cou ran ts é lec tr iques , su r des fi l s de cdivre . Le
p rofesseu r Hen ry , frappé de l ’ac t ion energicjue des spi
I ales p la tes,a vou l u s ’en serv i r pou r é tud ier les
‘
phénom ènes des couran t s vol ta1ques seconda ires . I l a p r i s , àCet effe t
,la sp i ral e a (fig : d i sposée pour recevo irle
cou ran t de la pe ti te ba t te rie,et l a sp ira l e b
, qu’
ilap lacéesu r la prem ière , en les sépa ran t l
’un e de l ’adtre aumoyend ’une p laque de verre . Toutes les fo i s que l e c ircu it a étaiti n terrompu
,on ob tena i t un coi1ran t seconda i re indiiit
pu i ssan t dan s l e c i rcui tEn fro ttan t ensemb le les ext rém i tés de laseconde Spira l e,il se produ isa i t u ne ét i ncel le ; ces m ê1iies ex tiém it é s ,
étan t m ises en commun i ca t ion avec une sp i ra le magnét ique
,l ’a igu i l l e p l acée dans SOII i n téri eu r devena i t forte
men t magnét i que ; quand el l es é ta i en t en commun i ca t ionavec u n appa rei l décomposan t
,on obtena i t ‘
a c h aquépôle u n déga gemen t de gaz . Le Ch oc p rodu i t par l e second r uban é ta i t t rèS-fa ib le e t se fa i sa i t à pem e sen t i rdan s les do igt s .
1 378 . On a p l acé en su i te une h él ice,don t l e fi l ava it
une l on gueu r de 2605 mètres , su r l a Sp i ra le a . Le po idsde ce t te h él i ce se t rou va i t ê tre préc i semen t l e même quecelui d u ruban
,e t par con séquen t les d ifféren ts effets
p rovenan t de l a même quan t i té de méta l da ns les deuxformes d ’un conducteu r l ong et d
’un a utre coiiducteiir ,
pouva ien t ê t re comparés . Avec ce t arrangemen t, les effetsm agné t i ques ob tenu s avec l ’appare i l C I dessu s di sparai ssaien t ; les é t incel le s éta ien t beaucoup pl us pet i tes e tl es décompos i t i ons é ta i en t éga lemen t moindres qu
’a vecl a sp i ra l e courte ; ma is l e c h oc éta i t p resque trop i n te i _i sepour qu ’on pût lérecevo i r à t ravers l e corps . Cinquantes ix personnes l e recuren t en même temps par la s imple
CHAPITRE V I I . 9 !
rup ture d u couran t de l a batteri e . Le professeu r Hen rya mon tré qu’ i l y ava i t une l im i te à l ’accro issemen t del ’ in tens i té du couran t
,auss i b i en qu’au pouvo i r de dé
compos i t i on,avec un fi l d e d iamèt re donné . I l a mon tré
en outre qu’en augmentan t l e d i amètre d u fil
,o ii peu t
auss i accroî tre sa longueu r et obten i r des effet s p l us marqués ; et i l en a concl u , a i ns i que de d i verses autresexpér iences
,que les cou ran ts qm ,
d ’après l a t h éor i ed
’
Am pèrc ,son t censés c i rcu ler dans l es a imants
,son t
ana logues ‘a ceux de l a sp i ra le cou r,te c’es t-à d i re , qu
’ i l sson t abondan t s en quan t i t é e t de fa ib le i n tens i té .
1 379 . Les expériences rapportées dans l e paragrap h ep récéden t on t é té fa i tes a vec I I II seu l coup le ; ma i s s i
l ’on emp lo i e une p i l e de 60 é léments 0 II ob t ien t les résulta t s suwan tsLorsque l ’on fa i t passer l e cou ran t dan s la sp i ra l e
n ° 1,on n ’ob t ien t qu ’ une t rès — fa ib l e i nd ica t ion de
couran t seconda i re dan s une des sp i ra les 0 11 h él i ce sd i sposées comme i l a été d i t p récédemmen t . La lon gueu rde l a sp i ra l e n ’éta i t pas en rappor t avec l ’ i n ten si té d ucou ran t de l a ba tter i e . Ma i s i l n ’
en é ta i t p l u s de mêm een
'
subst ituan t l a g rande h é l ice n ° 1 à l a sp i ra l e n° 1
C II ava i t a lo rs une act ion in duct i ve p u i ssan te .
Les h él i ces n °82 et 3 ayan t é té réun ies e t pl acées dan s
l ’ h é l ice n° 1 ,l e couran t seconda i re donnai t d e fortes
commotion s,une fa ib l e décompos i t ion c h im ique e t poin t
d’
aiman tat ion dans le fer à c h eva l . O II ava i t a lo rs I I IIcouran t i ndu i t i n ten se p rodu i t pa r u n cou ran t d ’uneba t ter i e énerg ique . L’expér ience fut fa ite a u t remen t ; l asp i ra l e n ° 3 fut p lacée su r l ’ h é l ice n ° 1 ; le cou ran t i nd i rec t ne donna po in t de commot i on ; mai s i l a iman tal e fer à c h eva l . En fro t tan t les ex trém i tés d u ruban
,
on ob t in t des ét i nce l l es b r i l lan tes ; ce couran t a va i t don cl a p ropr i été d ’un couran t t rès— abondan t
,c’es t — à-d i re
formé d ’une grande quan t i té d ’élect r ic i té .Ce fa i t e t d ’a u tres ana logues étab l i ssen t qu ’un cou
ran t in ten se peu t en i n du i re u n abondan t,t an d i s que
l es expér i ences p récéden tes mont ren t que l ’on peu t obten i r le contrah e.
92 DE L’
INDUC . DES COUR . SECOND . A D ISTANCE.
On vo1 t par l à commen t l ’ i n tensi té e t l a quan t i té peuven t êt re p rodu i tes tou tes deux pa r l a même induct ion .
On peu t concl ure de quelques — unes des expér iencesp récéden tes
,que l a quant i té d ’élect r ici té en mouvemen t
dans l ’ h é l i ce es t rée l l emen t moi nd re que dan s l a sp i ra l ed e m ême po id s . Cet effet proyien t p robablemen t de l ap l u s gran de rés i stance que présen te l e fi l le pl u s l ong .
I l para î t résu l ter des expér iences précéden tes,que
,pou r
p rodu i re l es effet s p h ysio l ogiques les p l u s energiques , i ln e fau t qu’ une pet i te quan t i té d ’élect r ici té se mouvan tavec une grande rapid i té .M . Henry s’es t born é à donner les cond i t ion s géné
ra l es qu i ex ercen t un e i n fl uen ce su r l ’ i n duct ion vol tai‘
que . Pou r obten i r l a lo i d e cet te i nduct ion,i l faudra i t
opérer avec une p i le à cou ran t constan t,e t pouvoi r
rompre l e c i rcu i t d’une man i ère un iform e,cond i t ion
assez d iffic i l e à remp l i r .
S III . D e l’
induction des couran ts s econda ires à
dis tance .
1 380 . D an s l es ex pér iences précédentes les h él ices i nductrices et i ndu i tes n ’éta ien t séparées que pa r une lamede verre ‘
,voyons quel s son t les effets p rodu i ts quan d el l es
son t p l u s élo i gnées . La spi ra l e n°1 a été m i se sous l a
forme d ’un anneau d’en v i ron 6 déc imèt res de d iamètre,
et l’
hél iee n ° 4 p lacée comme l’ i n d ique l a fig . 32 . Lors
que l a d i s tance éta i t de 4 décimèt res , des c h ocs pouvaien t être percus su r l a l an gue ; leu r ihtensité augmen
ta i t à mesu re que l a d i s tance d im inua i t,e t i l s éta ien t
t rès — fo rts dès l ins tan t que l’ h él ice se t rou va i t dan s l ap l ace de l ’an neau. OII ob tena i t encore un p l us grandeffe t quand el le se mouva i t d u cen t re à l a c i rcon férence ;mai s q uan d e l l e éta i t m i se en contac t a vec l a circonfé
rence extér i eu re en 5,les c h ocs éta i en t t rès- l égers ;
p l acée dan s l ’ i n tér ieu r,l ’axe à an gl es d ro i ts avec ce
l u i de l ’anneau,on n
’
obtenait aucu n effet .Cet arrangement n
’es t pas le p lus favorab le pour
94 SUR LES EEE . D’
IND . PROD . P AR L‘
INT . DÉ D IFF.,ETC .
men t l e même que cel u i de l ’armature révolut ive de l amac h i ne .
5 IV . Sur les effe ts d’
induction p roduits p ar l’
in ter
p os ition de différen tes subs tances en tre les conduc
teurs .
1 38 3. D avy a prouvé qu’on pouva i t rend re magnét iques des a i gu i l les a u moyen des déc h arges é lec triquesà t ravers des co rp s conducteu rs ou non cond ucteu rs .L ’act ion i nduct i ve pa raî t su i vre la même lo i
, quoiqu’
on
a i t souven t des effets qù i lui son t op posés .Pou r fa i re cet te épreuve
,l ’hél ice composée n° 1
a é té p lacée à env i ron 1 4 cen t imètres de la sp i ra l e n° 1
fig . 33, et l’on a in terposé en t re e l l es une plaque de fer
l am iné d’
e nv1ron 1 m i l l imètre d’épai s seu r. I l éta i t imposs ib l e a lors d’obten ir des c h ocs , t and i s qu
’ i l s é ta i en tt rès-i n ten ses en ret i ran t l a p laque. En Subst ituan t unep laque de z i nc à l a p l aque de fer
,l ’effet é ta i t l e même
tou s les conducteurs parfa i ts se son t compor tés de lamême man i è re; tand i s que les co rps non conducteurs ,comm e le verre et le bo i s
,ne para i ssa i en t exercer aucune
i nflu en ce pou r arrê ter ou d iminuer l ’ in duct ion .
1 38 4 . En opéran t a vec des écran s conducteu rs , onpeu t ép rouver u ne fa ib l e sensa t ion su r l a l an gue . Lorsque l ’ h él i ce es t séparée de la sp i ra l e p ar une d i stanceéga l e à l ’ épa i sseu r de l a p laque
,on ép rou ve cet effe t
avec une l ame de z in c de 1 m i l l imèt re d ’épa i sseu r ; sonin tens i t é augmente avec l ’accro i ssemen t de quant i té ducouran t de l a ba t ter ie ; l
’ i nduct i on dev ien t auss i p l usi n ten se à mesu re que l ’épa i sseu r de l a p l aque d im in ue .
1 38 5. Les effe ts produ i t s pa r les écrans méta l l iquesson t d us aux courants instan tanés qu i se développen tdan s ces écran s par-l ’induct ion ,
comme i l es t faci l e del e mon t re r . En effe tUne pl aque c i rcu la i re de p lomb
,servan t d ecran ,
ayan t fa i t d i sparaî tre l ’ i nduct ion dans l ’ h él ice , on a enl evé“une lan gue tte de méta l dans la d i rect ion d’un rayon
CHAPITRE VII . 95
l ’effet a été l e meme que s i e l l e n ’eû t pas été i n terposée.On démontre l ’ex i s tence d u cou ran t dans l e con ducteu rin terposé en mettan t en commun ica t ion l a Spi ra l e élect ro — magnét i que
,au moyen de deux fi l s
,avec deux po in t s
de l a p l aqu e c i rcu l a ire,comme on le voi t fig 34 .Au moven
de cet te d i spos i t ion une port i on du cou ran t passe dan sl a sp i ral e. ,Cc cou ran t éta i t secondai re , e t l a d i rect ion l amême que cel le du couran t pr ima i re .
1 38 6 . Je va i s mon t rer m ai n tenan t que l’ in fl uence dé
l’
in terpos it ion es t en quel que sorte p rodu i te par l ’ac t ionn eu tra l i san te du couran t i nd i rec t . On subst i tue a ux p laques l a sp i ra l e p la te n ° 3; quand les deux bou ts decel l e — c i son t séparés
,on reço i t des c h ocs comme s i l a
sp i ra l e n ’
eû t pas ét é i n terposée ; ma is s i les deu x bou tsson t réun i s
,afin de former II II c i rcu i t méta l l ique
i l est impossi b le d’ob ten i r des c h ocs . La sp i ra l e n eut ra
l i se donc comme l a p laque méta l l ique,et peu t-être m ême
p l us comp létemen t .D i verses au t res expériences prou ven t év idemmen t que
l a neut ra l i sa t i on a l i eu a u moyen des cou ran ts i ndu i t sdan s les conducteurs inte i posés o u adj acen ts .Ces résu l ta ts para i ssen t a l a p rem iè re vue en désac
cord avec l e pr inc ip e étab l i pa r D avy , sav0ir : que lesa igu i l l es peuven t ê tre 1‘endues magn et iqq pa r une cl é
c h arge é lect ri que,que l l e que so i t l a na ture de l ’écran
in terposé . Mais en y réfléc h i ssan t b i en on vo i t,d’ une
pa rt,que dan s l e mode d’
ex périm en tat ion qu’ i l a va i t
adop té,l a p laque de méta l é ta i t p l acée en t re u n con due
teu r d ro i t e t l ’a igu i l le ; de l’aut re
,que ce t a rrangemen t
a de l ’analogie avec l e ci rcu i t i nterrompu dans l’
ex pé
r i cuce avec l a p l aque coupée , qu i n e se comporte pa scomme un écran . L ’effet aura i t é té d i fféren t s i l a pl aqu eava i t é té cou rbée en forme de cyl i nd re avec les deu xbou ts en con tact e t l ’a igu i l l e p lacée dans l ’ i n téri eu r.
SV. Sur la p roduct ion e t les p rop riété s des couran ts
induits des 4°
et 5°
ordres
1 38 7. Nous venon s de vo ir que l’
intérpo‘
sition d ’une
96 SUR LA PROD . ET LES RR0P . DES COUR . IND ., ETC .
p l aque conductr ice en tre le cou ran t prim itife t l e cou ran tseconda i re fa i t naî tre dans '
cel le-c i u n couran t secon da i requ i dé tru i t l
’effe t du couran t p r im i t if ; on deva i t enconc l ure que s i l e prem ier pouva i t ê tre éca r té ou sépa réde l ’ i nfl uence d e l ’au tre
,on pourra i t a vo i r un couran t
indu i t dans u n t ro i s i ème conduc teur. L’expérience arouvé l ’exact i tude d e cet te conc l us ion . On d ispose l essp i ra les e t l es h é l i ces comme l ’ i n d ique l a fig!. 35. Le conran t p rim i t if passe pa r l a sp i ra l e a
,tan d i s que l a sp i ra l e
es t p lacée au-dessu s po u r recevo i r l ’ induct ion ; l es extrém ités de cet te dern i ère son t m i ses en rela t ion a vecce l l es d e l a sp i ra l e c au moyen de cet te d i spos i t ion l ecou ran t seconda i re passe dans c ; cel u i-c i étan t h o rs del ’ i nfluence du couran t pr im i t if , son in duct ion séparéees t ren due man ifeste pa r son act ion sur l ’ h é l ice (t'; s i l
’
on
p rend a lors les manc h es m e t m '
,on reço i t une forte com
m ot ion qui prouve l’ex isten ce d ’un cou ran t ter t ia i re . En
mul t i p l ia n t les sp i ra l es e t se con forman t aux diSposit ions p récéden tes , on 9 bt ien t des c h ocs avec des couran t sdu 4
e et du 5° ordre . Le couran t seconda i re , qu i cons i s tepour a in si d i re en un fl ot d ’électr i c i té m i s en mou vem en t pendan t un i n stan t , par l
’ i nduct ion du couran tp rim i t if
,a l e pouvo i r d ’ i ndu i re un au tre cou ran t
,mai s
d ’une énerg ie un peu moindre que la s ienne ; c’es t-à -d i req u ’ i l a p l u s de quant i té et moin s d
’ i n tensi té ; i l p rodu i ta i n s i des effe ts en apparence p lus grands, p ropor t ionne l .l em en t à l a quant i té d
’élec tr ic i té en mouvemen t , que lecou ran t p rim i t if.
138 8 . 011 conço i t t rès— b ien l a différence qm ex i steen t re l ’ac t ion des couran ts induits e t cel l e des cou ran tsinducteu rs ou . provenan t d i rectemen t de la ba tteri e .L
’une c0ns iste en une seu l e impu l s ion , l’a u tre en une
success ion d ’ im pu ls ions semb lab les qu i cons t i t uen t uneact ion con t i n ue . Dès l o rs ces cou ran ts on t des propriétés d ifféren tes , qu
’ i l c '
st importan t de connaî tre pourb ien l es d i s t i nguer
,en ayan t éga rd à l ’ i n ten s i té . Le pro
fessenr Henry a reconn u qu’avec une pet i te ba t ter i e ou
peu t faire ressen t ir l a commot ion à 25 personnes au
98 SUR LA PROD . ET LES PROPR . DES COUR . IND ., ETC.
t ion s con t ra i res,comme cel a a l ieu à l ’égard du couran t
p r imai re , re l a t i vemen t au couran t seconda i re; ma i s l’ac
t ion d ’un couran t seconda i re est te l l emen t i n stantanéeque les effets d ’ i nduct ion au commencemen t e t à la fin né
peuven t ê t re d i s t i n gués l ’un de l ’au t re . On n’
obs‘
ervequ’une seu l e impu l s ion , qui peu t êt re cons i dérée comm
‘
é
l a d ifférence de deux impu l s ion s dan s deux d i rec t ionsopposées . Pou r acqu éri r quelque l um ière à ce suj e t
,on
peu t fa i re l ’expér ience su i van te dan s l aquel le 011 emp l o i e
un Couran t du 4 ° o rdre. La sp i ra l e m agné t i san te g (fig. 36)es t a t tac h ée aux bou t s de l a sp irale f . La polar i t é del ’ a igu i l le p rouve que le couran t fourn i par j es t d i r igédan s l e même sen s que les couran ts seconda i re e t pri
mai re . I l senible résul ter de là que les couran ts de tousl es o rd res devra i en t a vo i r l a même d irect ion que l e courant de la bat teri e ; m a i s i l n
’en es t pas a insi,comme 011
va l e voir1 390 . M . Henry ,
‘a l a su i t e d’un grand nombre d ’expériences, a été condu i t
‘a ce fa i t importan t, que les co u
rant s des d ifféren ts ordres c h an gen t a l terna t i vemen t ded i rect ion ‘
a part i r d u couran t secondai re , i l a é tud ié cémode d ’act ion avec l ’appare i l décomposan t e t l e ga lvanoInètre. Lad i rec t ion des courants es t ét abl i e Comme i l su i t !
Cou‘ ran t p r ima i re .
Couran t seconda i reCouran t deCouran t de 4 ° ordre .
Courant de
Voic i commen t ce fa i t importan t a été observé : la sp ira l e mag nét i sante (fig . étan t a t tac h ée aux ex trém i
t és de l a sp i ra le f , ou a t rouvé ,’d apres le sen s de l a po
larité dé l’
airäüil le ,que ce couran t éta i t dans la même
d i rec t i on que l es cou ran ts seconda i re e t p r ima i re ,tandi s que l a sp i ra l e magnét isan te
,p l acée ‘a l a s u i te de
la 3° et de la a donné un cou ran t en sens i n verse . I lreste à expl i quei‘ pourquo i l a lo i de l
’a l ternat ive fa i t dé
CHAPITRE V I I . 99
fau t entre l e couran t p r ima i re e t le couran t seconda i re .Quoi qu ’ i l en so i t
,M . Hen ry s ’es t serv i de cette l o i pou r
exp l iquer l ’act ion neu tra l i san te des plaq ues i n terposées,
en partan t de l ’ i n duct ion d u couran t secondai re dans l ap l aque : quo ique l ’act i on de ce dern ie r so i t dans le mêmesens que le cou ran t de l a bat ter i e , i l tend néanmo ins ài ndu i re un couran t de d i rect ion cont ra i re dans l a mat ièi e conduct r ice adj acen te . Cet te exp l ica t i on s’appli queéga lemen t a tou s les au t res cas de neu t ra l i sa t i on qu i on tl ieu en t re les conduc teurs des d ifféren ts ordres de couran ts .L e même pr in c i pe peu t expl i quer quel ques effet s
que l ’on rappm te à l ’ i n duct ion d ’un cou ran t su r l u imême : on sa i t qu ’en mettan t en commun icat ion une
sp i ra le p l a te a vec l a ba tter ie,l ’ i nduc t ion p rodu i t des
é t incel les à c h aque rup tu re du c i rcu i t ; ma i s s i l’on pose
su r l a p rem ière sp i ra le une a ut re sp i ra l e don t l es bou tsson t réun i s
,l ’ i n ten s i té du c h oc es t de beaucoup d im i
n uée ; l o rsque les d iverses sp i res des deux fi l s son tm utue l lemen t i n terposées en enroulan t les deux fi l s l ’unsu r l ’au tre
,les ét i ncel l es d i spa ra i ssen t en t i èremen t dan s
l é ruban qu i t ransmet le couran t de la bat ter ie , tou tesles fo is que les bou ts de l ’au tre son t réun i s . D an s ce cas
,
le couran t i ndu i t dans l a p rem ière sp i ra l e est u n véri
tab l e cou ran t seconda i re qui es t neu tra l isé par l’act ion
du couran t seconda i re dans l e conducteu r vo i s i n,pu i s
que ce l u i-c i ten d‘a produ i re un couran t dan s une d i rec
t ion opposée.I l paraî tra i t
,d ’après l ’expérience p récéden te
,qu i ia
d ique une parfa i te n eu tra l i sat ion du cou ran t i ndu i tdan s l a sp i ra le
,que le cou ran t indu i t dan s l e con
ducteur vo i s i n es tpl u s p u i ssan t que cel u i d u p rem ier
con ducteur,pu isqu ’ i l l ’anéant it . On conço i t commen t
cela peut avo i r l ieu : les deux bou ts de l a seconde sp i ra l eétan t ré un i s,el le forme un c i rcu i t p arfa i t ; tand i s qu e
l e c i rcu i t de l ’au tre sp i ra l e peu t ê t re con s i déré commeinterrompu
,non seu lemen t ‘a cause des so l u t ions de con
t inuité de l a p i l e ,, ma i s encore pa rce que , pour rendre
l 00 DES COUL . IND . DE D IFF . ORDR . PROD . AU MOY .,ETC .
l’
é t inccl le v i s i ble , l’él ect r ic i té do i t ê tre p roj etée pou r
a ins i d i re a t ravers une pet i te d i stance dan s l ’a i r .I l sembl e résu l ter enco re des observa t ion s p récéden tes
,
que deux cou ran ts secondaires con t igus , p rodu i ts pa rl a m ême i nduc t ion , se con tra r i en t part iel lemen t l
’unl ’au t re ; car ces deux couran ts , se mouvan t da ns l a mêmed i rect ion , tenden t . chacuu à i n du i re u n couran t dansu ne d i rect io n opposée .
VI . I)es couran ts induits de différen ts ordre s,
p rodui ts au m oy en de l’
électricité ordina ire .
1 39 1 . On a vu précédemmen t que l e cou ran t secondai re do n t l a durée es t i n stan tanée peu t i n du i re uncou ran t d ’une énerg ie con s id érabl e ; OII a d û penserq ue l ’on pouva i t ob ten i r de s effets semb l ab les avec unedéc h a rge d ’é lec t r i ci t é ord i na i re quand l ’ i so lemen t es t
a ssez Imparfai t . Pou r vér ifi er ce t te conj ec tu re,l e profes
seur Henry a fa i t l ’expér i ence don t l e d ispos i t if es t représenté (fig . 37) on p rend un cyl i ndre de verre- creuxa,d
’env i ro n 1 5 cen t imètres , a vec une bande étro i te defeu i l l e d’
étain , d’en vi ron 1 0 mètres de l on g qu ’on en
roul e en sp i ra le à l’extér ieu r,et un e bande semb lab le
,
de l a mêm e longueur,qu ’on cum ule à l ’ i n tér ieu r
,de
sor te que les spi res correspondan tes des deux sp i ra l esson t d i rectemen t opposées l ’ une à l ’au tre
,afin que l es
effet s de l ’ i nduc t i on so ien t les pl u s forts poss i b l e . Lesbou ts de la sp i ra l e in tér ieu re passen t dans un tube
_
de
v erre,pou r empêc h er to ute commun ica t ion d i rec te en tre
l es deux . Quand les bouts de l a sp i ra l e i n térieure son tm i s en comm un i ca t ion a vec l a sp i ra l e magnét isan te c
,
e t que l ’on fa i t passer II II couran t dan s l a sp i ra l e ex tér icure
,l ’a igu i l l e qu i se t rou ve dans ,la sp i ra l e de ‘v ien t
fo rtemen t magnét ique,ce qu i i nd ique un couran t i nd u i t
à t ravers le fi l i n térieu r,dan s l a même d i rect ion que
cel l e du couran t d e la bou tei l l e . En plaçan t p resque encon tac t les bou ts de l a sp i ra l e in tér ieure ,
_
on vo i t une
I 02 DES COUR . IND . D E DIFF . ORDR .,PROD . AU MOY.
,ETC.
les résu l tat s on t été semb l ab les . Je doi s d i re cependan tque les cou ran t s de d ifféren ts ordres ob tenu s avec l ’êlectricité ordina i r ,e au l ieu de p résenter l es a l terna t i vesdes couran ts vol taiques , son t to us dans la même d irect ion que l a déc h arge de l a bou te i l l e .
1393.M. Hen ry,ap rès avoir fa i t p l us i eurs expér iences
pour.ex pl iquer cet te d ifférence , a pensé que l a d i rec t iondes courant s pouva i t b i en dépendre de la d i s tance descond ucteurs.Pour vér ifier cette idée, i l a tendu paral lèlÙeipen tdeux bandes étro i tes de feu i l l es d’é ta in
,d ’env iron 4 m èt res
de l on g,en les séparan t au moyen de plaqi1 es m inces de
m ieu à une d i s tance d ’en v i ron un dem i m i l l imètre ; enfa i san t passer dan s l ’une d ’el l e s l a déc h a rge d ’une
_b’
oute i l l e de Leyde , on ob tena i t dan s l
’au tre u n cou rant
i n dui t dan s la même d i rect ion . Les ruban s ayan t
_
été séparé s pa r des p l aques de verre à une di st ance d ’un peup l u s d ’un m i l l imètre
,l e couran t c h em ina i t encore dans la
m êm e d i rec t ion . Quand l a d i s tance é ta i t de 3m i l l imètreson ne pou va i t ob ten i r de couran t induit . En augmen
t an t la d i stance , l e cou ran t a repar u de no uveau
,ma i s
dan s u ne d irec tion opposée . On n ’a po in t remarqi1é ensu i te d ’au tres c h angement s dans l a d irect ion des cou ran ts .D an s ces exp ér i ences , l a d i rec t ion d u couran t a été déterm inée pa r la polar i té de l ’a igu i l l e p l acée dans l a spira lemagnét isan te .
1 394 . En employan t une bou te i l l e de Leyde ord ina i ree t les con ducteu rs étan t placés ‘a u ne d is tance moi ndre
,
de '—
5de pouce
,l e cou ran t indu i t é ta i t touj ou rs dan s lei
même d i rec t ion que l e couran t pr ima i re ; ma i s quand oné lo i gna i t graduel lemen t les con ducteurs , on t ro uva i t to uj ours un e d i s tance où l a d irec t ion du couian t commença i tà changer. Cette d i stance dépenda i t de l a force de l a déc h arge
,de la l on gueur e t de l ’épai sseu r des con ducteurs .
Avec une batte r ie de 8 bou te i l l es , sem b l ab les à cel le qu’on
a déj àm en t ionnée, et en emp loyan t des fi l s p aral l è les , d’en
v iron 3 mètres de lon g ,le c h angemen t dans la d irec
t ion n’
avait pas l ieu‘
a une d is tance au -dessous de 3 ‘
a
CHAPITRE VI I . 1 03
4 déc imètres , avec une bat ter ie encore p l us forte e t des_conducteu rs p l us lon gs, on ne t rouva1t aucu n c h an gement ,’
qu_
o ique l ’ i nduct ion fû t p rodu i te ‘a l a d i s tance de 6 déc im è t res au;-dessus .Les couran t s de tous les o rd res j ou i ssen t égal emen t
de l a prop r iété de c h anger la d irect ion des couran ts indu i ts avec l a d i stance . D an s ces d ifférents cas cependan t ,l e c h angemen t a touj ou rs l i eu à une t rès-pet i te d i s tance dufi l conducteu r
,e t sou s ce
_ _rappor t l e résu l ta t est sembl ab l eà
’
l effet d’
un Couran t prima i 1 e de l a déc h a rge d’
une pé
t i te bou tei l l e .1 395. Voic i encore une expér ience qu i donnen ne grande
i dée des effets d ’ i n duct ion p rodu i t s par une forte déc h arge é lec t r ique . Ce t te expér ience a été fa i te avec unebat ter ie de 32 bou te i l les e t un fi l de cu i v re demètres de d iamètre
,e t de 26 mètres de l on g
,don t
les bou ts on t été m i s en commun i ca t ion avec l a ba t ter i e .A cô té de ce fi l
,s’
en t rouva i t u n aut re ayan t l es mêmesd imens ion s e t don t l es bou ts é ta ien t en rappor t avec u nesp i ra l e magnét i san te . Les deux fi l s recourbés
,comme
l ’ i nd ique l a fi g . 39 ,on t d ’abord é té p lacés à l a d i s tance
d’env i ron 3 m i l l imèt res , et ensu i te séparés ap rès c h aquedéc h arge de tou te l a ba t ter i e ‘a t ravers l e p rem ier fi l .Quan d on fa i sa i t une rup ture en a
,l ’a i gu i l l e en n ’éta i t
pas _a iman tée ; ma i s quand le c i rcu i t é ta i t comp le t , l
’a iguil le par son a iman ta t ion i nd iquait u n cou ran t dans l am ême d i rect ion
que cel u i de l a bat te r ie . En au gmentan t
l a d i s tance j usqu’à p rès de 5 déc imètres l a d i rect ion ducouran t n e c h angea i t p as
,e t son i n tens i t é é ta i t suffi
san te pou‘ r donner l e c h oc . Le second fi l a été p lacé ensu i te autou r de l ’au tre, de man i ère à l e ren fermer ; lem agné t i sme paru t a l or s p l u s fort . La d i rect i on du courant é ta i t encore l a même ; on a con t i nué à l
’
écarter j usqu ’à ce que l es deu x fi l s fussen t séparés
_
à l a d is tan ce de4 mètres , excep té en un endro i t où i l s é ta i en t cro i sés àla distanée de 2 m è tres ; l
’a i gu i l l e,à cet te grande d i stance
,
é ta i t encore assez magnét ique pou r a t t i rer l a l ima i l le defer. La di1 ect ion du couran t é tai t la même que Cel l e
1 04 D ES COUR . IND . DE D IFF . C DR DI,PROD . AU MOY., ETC .
de l a ba t ter ie . La longueu r" du c i rcu i t d u fi l i n térieuré ta i t d ’en v i ron 26 mètres
,e t cel l e du fi l ex tér ieu r de 39
m è tres . D es effets' d ’ i nduct ion analo gues à ceux que j ev ien s d’
indiquer ;'
doiven t se man ifes ter dans l a déc h a rgede l ’él ectr ic i té des n uages .
1 396 . Une déc h a rge d ’él ec tr i c i té ord i na i re produ i san tun cou ran t seconda i re pu i ssan t dan s un fi l vo i s i n
,i l es t
p robab le q u’el l e do i t produ i re un effe t ana logue dan s l efi l même où el l e a l ie u ; mai s i l es t b ien diffici l e de l
’observer . Le p rofesseu r Hen ry rapporte à ce suj e t l
’
ex pé
rience su ivante fa i te sur l ’él ectr ic i té a tmosp h érique , en1 836
,pa r un com i té de l ’ i n st i tu t d e Frankl i n : deux
cerfs-volan ts avaien t été at tac h és e t él e vés a vec un pet i tfi l de fer au l ieu de corde ; l e fi l s’étenda i t s u r l a longueurd ’env i ron un m i l l e . Le temps éta i t parfai temen t cl a i r
,et
cependan t les ét in cel les t i rées du fi l a va ien t une s i grandeforce
,que 1 5 personnes se donnan t l a ma in e t debou t su r
l e so l reçu ren t en même temp s l a Commot ion dès que lep rem ier eut touc h é l e fi l . En sa i s i ssan t une bou te i l l ede Leyde par l
’a rmure ex tér i eu re,et p résen tan t le bou
ton au fi l,ou reçu t une commot ion t rès-forte
,qu i n’ éta i t
ne l e résu l tat d’un e i nduct ion souda i ne e t i n tense .Ces effets ne do i ven t pas ê tre a t t r ibués à l ’é lec t ri c i té ac
cumu l ée aux ext rém i tés d u fi l,pui squ’ i l fa l l a i t app rocher
l’art icul a t ion du do ig t à en v i ron 6 m i l l i mèt res a van t derecevo i r l ’ét incel le ; i l aj ou te {qu
’
on n e peu t auss i les at
t ribuer à l a quan t i té depu i s que les expér iences de Wi l sonon t p rouvé qu ’on n e produ i t pas l e même effet a vec une
‘ somme éga l e d ’él ectr ic i t é répart i e su r l a surface“d’ungrand conducteu r ; il en concl u t a lo rs que l
’effet observées t dû à l ’ i n duct ion d’un couran t su r l u i — même .Le fi l é tan t c h a rgé d ’une quan t i té con s id érab le d e l ec
t ricité fa ib l e,qu i pa sse sous forme d’
un couran t dan stoute sa l ongueu r
,i l se p rodu i t une induct ion à la fin
de l a déc h a rge comme dans le cas où un l on g fi l t ran smet um couran t vo l taïque .I l paraî t résu l ter des obser vat ions fa i tes , qu
’ i l es tp robab le que l e cou ran t vol taïque comme le cou
1 06 DE L’
INDUCT . DES COUR. THERMO-ËLECT .
rant,
'
et les Si gnes 0 — ete. ,commençan t au se
cond,ind iquen t que son i nfluence induct i ve c h ange
avec l a d is tance . Le t ro i s ième conducteu r,comme on le
vo i t dan s l a figure , tombe dan s l a rég ion du Couran tp r ima i re e t dans l a
,rég ion du cohrant secondaire , et
par là les deux act ions se neut ra l isen t l ’une l ’au tre’
; i lne se p rodu i t pas de résu l ta t s apparents .La fi gu re 4 1 ind 1que l a d ispos i t ionau moyen de l aquell e
o n conço i t l ’effe t neu t ra l i san t dan s le cas des cou ran tsseconda i re e t tert i a i re . Le fi l condu i sant Le Couran t Seconda i re est rep résen té par ce l u i qui condui t .le cou rantt ert i a i re pa r c
,et l ’aut re fil pou r recevo i r l ’ induct ion pa r
d. La direct i0i1 de l ’ i nfluence , comme avan t , est ind iquéepa r 0 etc. ; on vo i t encore i c i l e
’
t r01s iè1h e .fil
dans l a rég ion d ’un couran t e t dan s la région inoinsdan s l ’au t re . Quand n
'e s t p lacé assez p rés de c ,
a l o rs l aneu t ra l i sa t ion n ’a pas l i eu e t les deux couran ts tendentà y produ i re une induct ion dan s la même d i rec t io ’n' .
- Tou tes l es expéri ences qui v iennen t d’ê tre rappor tées
se l ien t i n t im emen t a vec les observa t ion s de M.°Savary
concernan t l e magnét isme a l ternan t que prennen t desa i gu i l l es d ’acier p l acées ‘a d i verses d is tances de l a l i gnede déc h a rge d ’é lectr ic i té ord ina i re , e t a vec cel les deM . Harr i s su r l ’ influence magnét iquéde tou s l es métauxser van t d ’écran s (1
5 VI . D e l’
induct ion des couran ts thermo-e’leciriques .
1 398 . Tou s l es couran t s él ect r iques do iven t p rodu i redes effet s d ’ i n duct ion , c
’
est un fa i t qu i est auj ou rd ’ h u ib ien établ i ; ma is i l resta i t :
‘
I démont rer que les courant st h e rmo - électr iques j ou i ssen t éga lemen t de cet te . pro l
priété. Voi c i commen t M . Zan tedeschi l ’a p rouvéD es fi l s de cu iv re , en tourés de so i e , on t é té enrou lés dan s
(iI )Tom . 1 1 1 , p . 24 4 e t t . n , p . 8 6.
(2)B ib l . univ.,t . 1 5, p . 1 90.
CHAPITRE VI I . 07
des d irect ions déterm inées,autou r de morceaux de mé
ta l c ri s ta l l i sé,e t l eurs ex t rém i tés m i ses en rappor t avec
u n mu l t i p l ica teu r . On a plongé tan tô t l ’une tan tô t l ’aut re surface de c h aque m orceau de méta l dan s de l ’ea u àl a température de 30 à l ’ai gu i l l e a iman tée , par sadév i a t ion
,annonça i t l a p roduct ion d ’un cou ran t
,don t
l e sens dépenda i t de la surface p l ongée e t de l ’éta t cr i st a l l i n du morceau . D an s un morceau de b i smu t h qu i ava i ts ix faces
,et du po ids d’
un kil . M . Zan tedeschi a obten usur quat re des su rfaces opposées
,pri ses deux à deux ,
deux couran ts d i ri gés en sens cont ra i re,et dan s l es deux
au t res surfaces pa re i l lem en t opposées,deux cou ran t s qui
fa i sa ien t dé v ier l ’a i gu i l l e d u même côté . En présent an tune arê te à l a sou rce de c h a l eu r e t i n c l i n an t le 1 11 01 ceaude méta l p lu s d ’u n côté que de l ’au tre
, .ii a ob ten u dan s
l a sp i ra l e des cou ran ts qu i fa i sa ien t dév ier l ’a i gu i l l e tantô t à gauc h e
,tan tôt à d ro i te . D ans u n morceau d ’an t i
moi ne semb lab le a u p récéden t e t d’un poid s éga l,il a
eu su r qua tre des faces des dév ia t ion s de m ême côté , etsur les deux a ut res des dévia t i on s d u côté opposé . Avecdes pa ral lél ipipèdes rectang les d
’an t imo ine e t de b i sm u t h ,011 a t rou vé su r les faces opposées des coura n ts d i r igésen sens i nverse.
CHA P I TRE V I I I .
DU POUVOIR INDUCTEUR DES D IÉLECTR IQUES .
1 399 . NOUS avon s dej a parl é (1 358 , e tc.)des effet sd ’ i nduct ion prod u i ts pa r l ’in terpos it ion de d ifféren tessubstances en tre l es conducteu rs parcou rus pa r des conran ts e lect 1 1ques ma i s n u l lemen t des effets qui s
’exercen t égal emen t ‘a d i stance
,ent re deux corps don t l ’un
es t élect r i sé e t l "au t re a l ’éta t nat urel, en ayan t éga r ‘d a
l ’ in fl uence de l ’a i r 011 d ’au t res corps i n terméd ia i res .
M . Faraday a c h erc h é quel le é ta i t cette i nfl u ence , e ts i e l le é ta i t n é cessa i re ou non pou r_que
l ’ i n duct ion eû tl i eu . Les nom b reu ses rec h erc h es qu ’ i l a fa i tes ‘a ce suj e tl ’on t condu i t à adme tt re l e p r i nc ipe général s u i va n tTou s l es moyen s d’ex citer l a pu i ssance é lec trique dan s
l es corps,et mêm e de fa i re naî t re des cou ran t s élect ri
ques,son t touj ou rs p récédés d’
une ac t ion i nd uct i ve .Pou r étab l i r ce p r inc i pe
,i l a dû se l iv rer à u ne fou l e
de rec h erc h es expér imentales qu i son t tou tes d ’un h a u ti n térê t e t don t j e va i s fa i re connaî tre les pr in ci pa ux résul tats .
On sa i t dep u i s l on gtemps que l ’ac t ion induc t i ves’exerce dan s un co rps conducteu r par un corp s élect r i sévois in
,
‘
lors même qu ’ i l se t rouve en tre eux d ’autres co rp sm auva i s con duc teu rs , te l s que l
’a i r,d ifféren ts gaz , l e
verre,la gomme l aque , e tc. ,
qu i l a i ssen t passer l ib remen t l ’a
_
ct ion par infl uence. On admet donc que cette
act ion s ’ exerce a d istan ce, que! que so i t l e corp s mau
vais conduc teur 1nte1med1a1rc.Mais M . Faraday a prouvé
1 1 0 DU POUVOIR INDUCTEUR DES D IÉLECTRIQUES.
un cyl ind re de cu ivre adapté ‘a l ’ h ém i sp h ère_
supér ieu r,à
t ravers l equel l e réc ip ien t de l a bou l e i n tér ieu repasse
a i n s i q ue sa t i ge . 71 es t une bou l e i n téri eu re en cui e,
v i ssée à la t ige de cu i vre i
,term inée a u-dessu s
par une
b ou l e de cu i vre B . Il es t une masse de ma t ière i sol an te servan t à supporte
_
r et à i so l er les bou les li e t B.
Cette masse est traversée par la t i ge i qu i sou t ien t labou le /2
,e t n e touc h e pas
,autan t que poss ib l e
,la p art ie
inféri eu re de l a t i gLa bou le a un e ouvert ure en n dest i née ‘a in tro
‘
duire et à ret i rer les gaz à vol on té . La fi gure i nd iquetous les accesso i res à l ’a ide desque l s c h aque sp h ère peu tê tre m i se en commun ica t ion avec l e corp s électr i sé
,sé
‘parée l ’une de l ’au tre ou rempl ie de d i verses substances .Tou tes. les fo i s qu e l
’on opère avec des gaz ac i des oua l ca l ins
,on enl ève l ’ h ém isp h ère supér ieu r e t l ’on net
to le ave'c So i n l ’appare i l , que l’on peut con sidérer comme
ti ne bou te i l l e de Leyde don t l e corp s iso l an t in term édiaire peu t être c h angé à vol on té.
Passon s aux eXpérienœ5 on p rend une bout ei l l e de Leyde capab le de donner une ét i ncel l e de 1 à 2m i l l imet res en t re deux boul es d ’u n d iamètre de 1 cen
t im ètre . La bou le de t ran spor t de l a b al ance étan t chargée avec cet te boute i l l e, 011 l
’
in troduit dan s l a ba lance e ton l a me t ‘
eu con tac t avec l a bou l e mob i l e en tournan tl ’ i ndex . La bou le es t repoussée à une d i stance de 30°
pat:exemp l e . On considère cette dév ia tion comme re
p ré sen tan t la répu l s i on des bo ules . Cel a fa i t , l’appare i l
d ’ i n duct ion es t c h a rgé ensu i te a vec l a bouteil léde Leyde.
Un au t re appare i l d ’ i nduct ion semblab l e au p récéden tes t p lacé a in s i que lui su r u n support non i sol an t , à uned i stance tel l e qu ’ i l s ne pu i ssen t s’influen cer l ’un l ’au tre ;tou tes les p ré cau t ions son t p r i ses pou r év i ter l a déperdit ion de l ’é lec tri ci té Enfin les appare i ls son t d i sposés deman i ère à pouvo i r“opérer touj ou rs dan s les mêmes c i rcon stances. Nous verron s dans un instan t l ’usage qu’onpeu t en fa i re ; mais auparavan t , mon t ron s commen t l
’
m
duct ion peut s”étab l i r en l i gne oo”urbe .
CHAP ITRE VIH . 1 I I
A cet effet , On prend un cyl i ndre de gomme l aque dedeux cent imètres de d iamètre e t de deux déc imètres del on gueur
, que l’on fixe ver t ica lemen t su r 11 11 p ied de boi s
(fi g . On prü
at ique à l’ext rém i té supér i eu re de ce cy
l i n d re une cav i té dest i n ée ‘a recevo i r une bou l e d’
étain
ou au tre. La part ie SUpéi‘ ieure de la t ige ayan t été é l ectrisée négat i vemen t avec une fl an el le c h aude , une bou lede méta l es t placée su r l e sommet
,e t l ’on exam ine en
S11 1 te l ’é ta t é lec t r ique de l ’appa re i l a vec l a boule det ranspo rt e t la ba la nce de ‘
Coulom b . D ans l e p rem ieri nstan t du con tact
,l a bou le B e t l a bou le de t ra nspor t
n e son t pas i so l ées , e l les le son t ensu i te , afin qu’ i l y ai t
une c h arge d ’élec tr ic i té. La bou le de t ransport ayan t_
étép lacée s uccess ivemen t
,dans une expér ience
,aux po in ts
a d,e l le a touj ours p r i s de l ’é l ectr i c i té pos i t i ve
,ma i s
dans les proport ion s su ivantes
C O C O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O
Nous feron s remarquer , 1°
que les c h arges de l abou le B a i ns i que cel les de l a bou le de t ran spor t son t desc h a rges par induct ion ; 2
° que les c h a rges a,c,(Il,son t
l e résu l ta t d’act ions i n duct i ves en l i gne d ro i te,a ttendu la
pet i tesse des arcs qu i mesuren t leur d i s tance ; 3° qu
’ i ln
’
en es t pas de même de l a c h a rge qu’on a obte 1iue ena t tendu qu ’el l e es t l e résu l ta t d ’une c h a rge pa r induCt ion en l igne courbe .Main tenan t
,s i l ’on pl ace l a bou l e de t ranspor t eu e
à une cer ta ine d is tan ce de 6,ne l ’ isolan t pas d ’abord
,
pu is l ’isolan t ensu i te , e l l e se c h a rge encore d’él ectr ic i té
pos i t i ve,ma i s à u n degré p lus é levé .
1 40 1 . 0 11 prouve de l a man ière su i van te que l ’ i nduct ion ne peu t agi r à travers l e méta l s i l ’on s'ubst i tueà l a boule B un pet i t d i sque de même métal
,dans ce cas
,l a
bou le de transpor t peu t ê tre c h argée au m i l ieu,au-des
1 1 2 DU POUVO IR INDUCTEUR DES — D IÉLECTRIQUES.
sus du m i l i eu de l a surface sup é r i eu re : ma is tou tes lesfo i s que la p laque a u n pouce e t dem i ou deux poucesde d iamèt re l a bou l e ne prend aucune c h a rgeen f , mais b i en en g ou en l i . Ces fa i ts mont ren t b ienque l ’ i n duct ion a l ieu en l igne cou rbe
,non à t ravers l e
méta l,ma i s à t ravers l ’a i r . Les effets son t enco re les
mêmes avec l a bou le B quand e l l e commun ique avec l eso l a u moyen d ’ un fi l de méta l .En opéran t avec u n h ém isp h ère de cu i vre (fi g . au
l ieu_
de l a bou le B , M . Faraday a ob ten u les résu l ta tssu i van t s q u i so' n t i n téressan ts
En i la force é ta i t
En m
I l y ava i t donc d im inu t ion dan s l ’ac t ion i nduc t i ve .
En n l a c h arge a l l a i t j usqu a
E t cn p
On peu t donc con cl ure de là,que l ’act ion i nduct i ve
s’exerce C II l ign e cou rbe comme en l i gne d ro i te,e t que
,
dan s les deux cas , l’effet do i t ê tre rapporté à l ’act ion des
pa rt icu les cont i gues de l ’a i r,mises dans un éta t de po la r i té
su i van t une d irect ion dépendan te de ce l l e des forces a gi ssan tes .Cés expériences répétées a vec d ’au t res d ié lec t r iques ,
te l s que le gaz ac ide ca rbon ique l ’ h ydrogène,l ’essen ce
de téréb’en t h i ne,l a l aque
,l e soufre
,le borate de p lomb
fondu , on t donné les mêmes résu l ta ts . Avec le so ufre ,l ’expéri ence a é té fa i te de l a man i ère su i van te : unelaque carrée de soufre
,façon née en creux afin d ’y
lacer labou le de t ran sport,a été posée sur l ’ h ém i sp h ère
méta l l ique (fig . Le p la n d‘épreuve , porté success ivemen t en n op q , a donné des résu l ta ts qu i ind iqua ien t
DU p ouvom ÏNDUCTEUR D ES D IÉLECTR IQUES.
l’
élec tr ic i té néga t i ve qu i d i spa ru t rap idemen t et fut remp l acée pa r de l ’électr ic i té pos i t i ve don t l a tens ion cro issa i t graduel lemen t pendan t quelque temps .U ne coupe h ém isp h ér ique épa i sse de fl i n t— glass a
p résen té les mêmes effets , mai s non a u même degre ,a t tendu que l ’act ion de re tour donna i t des c h a rges qu 1a l la i en t de 6 a t and i s qu ’ avec la l aque les c h argesé ta i en t p l us fortes.Le b lanc-de haleine
,quoique i sol an t t rès - b ien une
fa ib le c h arge pendan t quelque temps,condu i t m ieux en
su i te que l a laque , le v erre e t le soufre :Avec une coupe de soufre
,l a c h a rge de retou r n ’a été
que d e 1 7 à Le verre et le soufre , co rp s t rè s— mauva i s conducteu rs
,son t ceux qui on t don né les c h a rges
de retou r les p l us fa ib les .En p laçan t de l ’a i r dans l ’appare i l d’ i nduct ion l ’act ion
de re tou r a été t rès — fa ib l e .Les effets p récéden ts son t d us
,comme on l e sa i t de
p u i s l ong temps,à une pén étra t ion de la c h a rge dan s l e
corps d iélect r ique,à c h acune de ses deux surfaces , en
vert u de son fa ib l e pouvo i r conducteu r.1 4 03. I l paraî t qu ’en généra l les forces é lec tr i ques
qui p rodu isen t l’ i n duct ion ne se t rouven t p as seu l emen t
su r le s su rfaces m éfall iques , m a i s encore su r e t dansl ’ i n téri eu r des d iélect r iq ues . Cel a résu l te év i demmen t d el’ i nfl uence qu
’
e x ercen t l es d i é lect riques su r l’ i nduct ion ;
l ’expér ience su i van te v ien t confi rmer cet te conj ec ture .So i t 0 (fig . 4 8) la sect ion d
’une plaq ue d’ un diéleci r i que
,a e t b l es a rm u res métal l iques , 6 non i so l é e t a
c h a rgé pos i t i vemen t . 1 0 ou 1 5 m i nu tes ap rès , s i a e t bson t déc h argés
,i so l és e t exam inés aussi tô t , on n
’y t rouveaucune c h a rge d ’é lec tr i c i té . Peu de temps après i l s son tc h argés
,de la même espèce d ’é lectr ic i té
,mais non au
même degré .Supposon s ma in tenan t q u’une port ion de l electricité
p‘ os i t i ve ai t pénétré l e d i é lec tr i que et se fixe en p . Une
port ion correspondan te de l a force négat i ve p ren dra pos i t iou en n ; l
’ in duct ion de ces deux forces sera p lus
CHAPITRE VI I I . 1 1 5
grande de l ’une à l ’au tre , e t mo ind re dan s l a di1 ectionex téri eure
,aa t tendu qu ’el lés son t à une d i s tance np moi n
d re que (t b. E11 déc h argean t a b on détru i t toute l ’ i nd uct ion extérieu re
,e t l a bou l e de transpor t ind ique que
les deux doub l ures ne son t pas é l ec tr i sée s ; ma i s cet tec h arge en l è ve auss i to utes les forces qu i l a poussa ien tdans l ’ i n térieu r. Cet te force n
’
ex is tan t p l u s,l a p l u s
grande par t ie re tou rne su r les surfaces . Ces résu l ta t smon tren t que les mei l l eurs i sol an t s so l i des
,comme l a
l aque,l e verre e t l e soufre
,on t des p ropr ié té s conduc
t r ices qu i permet ten t à l ’é l ec t r ici té de les pén é t re r,to u t
en é tan t soum i s à la con di t ion de l ’ i n d uct ion,p l u s les
corps son t de bon s i sola n ts , mo ins la c h a rge sens ib l ep énètre dan s l ’m té1 ieur d u d ié lectr ique .
1 4 04 . Voyons ma i n tenan t commen t on trouve le rappor t en tre l e pouvo i r i n ducteu r de deux d iél ectr iques .M . Faraday, auquel on doi t la mét h ode d
’
ex périmen ta
t io n à l ’a i de de l aquel l e on fa i t cet te déterm ina t ion,a
commencé par opérer sur l a l aque e t l e soufre . Coinm encons pa r l ’ i n duct ion a t ravers l a laque . Lorsqu ’uneport ion de l a surface d ’une p laque épa is se de l aque estexci tée , i l y a peu de d ifférence sens i b l e dans l e ca rac tèrede l
’
m duct ion produ i te pa r cet te par t i e c h a rgée , so i td ’un co té dans l ’a i r
,so i t dan s l a l aque de l a p laque
,pourvu tou tefo i s que la seconde su rface n ’a i t pa s étéc h a rgée p réa lab lemen t . La l aque e t l ’a i r on t d"ab0 1 d étécomparés en semb le : une coupe h ém isp h ér ique epaisse del aque a é té p lacée dans l ’ h ém i sp h ère i nfér ieur d e l ’undes apparei l s d
’ i n duct ion (fig . p u is on a l a i ssé del ’ a i r dan s l ’au tre . Ces appare i l s é ta ien t tel lemen t semb lables qu
’ i l s a va ien t le même pouvo i r induc teu r quandl ’a i r é ta i t l e d ié l ec tr ique commun .
Appe lon s i l ’appare i l à l ’ h ém i sp h ère de l aqu e , e t l il ’appa re i l remp l i d’a i r . La c h a rge p r im i t ive donnée àl ’appare i l remp l i d’a i r ayan t été partagée avec l ’apparei l de laque , on a eu
1 16 D U p ouvom INDUCTEUR DES D l ÉLECTRIQUES.
App . i la que . App. a i r .
Éca rtemen t des bou les 2550
O o o o o o o o o o o o o o o
C h arge parta gée .
1 2 1
après l a déc h a rge .7 ap rès l a déc h a rge .
In terp rétons ma i n tenan t ces résu l ta ts : 207 7 ou 290
es t l a c h arge d ivis i b l e de l’appa re i l i l (7 représentan t
l’act ion de l a t i ge fi xée), don t l a mo i t 1e es t 1 4 5 ; mai sl ’appa re i l de laque i a donné 1 1 3 pour l e pou vo i r deten s ion acqui s ap rès la d iv i s ion , t and i s que l“appa1 eil àa i r n ’a reten u que 1 2 1 —
7 ou 1 1 4 . Ces deux nomb res son t à la vér i té sens i bl emen t égaux
,ma i s i l s dif
fèren t l ’un e t l ’au t re de ‘ 1 4 5 que l’on aura i t dû ob ten i r
s i l e pouvo i r induc teu r des deux appa re i l s a va i t été l em ême c’es t — à— diœ s i l ’on n
’
eû t pas emp loyé de l ’a i r dan sl’
un e t de l a l aque dan s l ’aut re . Nous voyon s par l à queda ns l e pa1 1age ,
’ l ’ i nd uct ion à t ra vers l ’a i r a perdu 1 76 ,t and i s qu
’
à t ravers l a l aque el l e n ’a gagné que 1 1 3. En
admettan t que cet te d ifférence p rov ienn e un iqu emen t del a p l us grande fac i l i té que possède l a laque su r l ’a i r det ran smet t re l’ac t ion i nduc t i ve a t ravers sa subs tance
,la
capac i t é pou r l ’ i nduct i on élec tr ique sera en ra i son imVcrsc de ‘ l a perte respec t ive e t du ga in ; l a capac i té del ’appa rei l é tan t ‘
1,cel l e de l ’appa re i l dé laque sera 1 76
divisé‘
p‘
a1‘1 13 ou ‘
1,55. En répétan t cet te” expér ience
un cer ta i n nombre de fo i s,et corr i gean t l es erreu rs p ro
venan t de l a per te d ’électr i c i té pa r d i verses ca uses,on a
ob tenu success i vemen t 1 1 49, don t la
1 1 8 DU POUVOIR INDUCTEUE DES D IÉLECTRIQUBS.
t iers de l ’espace dans l equel l ’ i n duct ion se sou t ien t . Avecl e soufre on a ob tenu pou r l a capac i té de l ’appare i la i r
,comparée à cel l e de l ’appa re i l de soufre
,l e rapport
moyen 1 il en résu l te que l a capac i té spéc ifiquedu soufre lui-m ême
,comparée à cel le de
_
l ’a i r,es t éga le
ou un peu supér ieu re à 2 , 24 . Ce résu l ta t es t un desp l u s ex acts qu’on a i t ob tenus .La capac i té spéc ifique d’ i n duct ion d u b l anc de bal e ine
paraî t compr i se en tre 1, 3 e t Les l iqu i des qui sont
mei l l eu rs i sol an t s,tel s que l ’essence de térében t h i ne’ le
n ap h te rect ifié , so umi s à l’expér i ence
,on t donné encore
une capac i té spéc ifique supéri eure à ce l l e de l ’a i r .1 4 06 . M . Faraday a soum i s aussi à l ’expérience diffé
ren ts gaz,en comm ençan t par l ’a i r à d i verses dens i tés .
L’
un des a ppare i l s ayan t été c h argé on a exam iné successivem en t l a ten s ion d e ce t te c h a rge quand l ’a i r in térieuréta i t p l us ou mo in s raréfié . On a t rou vé en commen ç an tl ’expér i ence avec une certaine c h a rge
,que ce l l e-ci ne
c h angea i t pa s de ten s ion ou de force l orsque l’air é ta i traréf1é j usqu’au poin t où l a déc h arge s ’opérait à t raversl’espace 0 0. D ans ce ca s , l a déc h a rge étai t p ropor t ionnéeà la raréfac t ion ; et quand el l e avait l ieu et qu
’el l e abaissa i t la ten s ion à un certa i n degré
,ce degré n ’éta i t n u l le
men t affec té en ré tabl i ssan t l a p ress ion e t l a den s i té del ’a i r te l l es qu’e l l es é taient a u commencemen t de l ’ex pér icuce . En effe t
Quan t i tés . Pouces de mercure . C h arges.à une press ion de : 30 . l a c h arge éta i t de 8 8 °
30 8 8
30 8 7réd u i te a 1 4é levée de nouveau à 30 8 6
rédu i te encore à 8 1
8 1
Avec une c h arge p l u s fa ibl e,e t la press ion de l ’a i r
dans l ’appare i l ayan t é té rédui te à ou a eu une
CHAPITRE VI I I . I I 9
c h arge de en fa i san t rent rer l ’a i r j u squ ’à ce que lapress ion fû t de 30 pouces
,l a c h arge se ma i n t in t encore
àL
’
ox igène s’es t comporté de m ême . Ce résu l ta t de non
var ia tion dan s l a t ens ion é lect r ique,à mesure que l ’on
d im i nue l a dens i té et l a p ress ion decomme ‘ nous l e verrons p l u s l o i n , avec les observa t ion sde M . Harr i s
,qu i a t rou vé que l ’ i n duct ion es t l a même
dans l ’a i r raréfié que dans l ’a i r dense , e t que l a d i vergence des bou les d ’un é lectromètre pendan t les va r iat ion s de la p ress ion de l ’a i r
,con t i nue à ê tre la même
,
pourvu qu’
I l ne s’éc h appe pas d ’é l ect r ic i té . L’effe t p rod u i t es t donc i n dépendan t du pouvo i r que possède l ’a i rdense de ma i n ten i r à l a s urface des conduc teu rs une
c h arge p lus forte que cel l e que peuven t re ten i r les mêmesconducteu rs dan s l ’a i r raréfi é . Les résu l ta t s on t encoreété les mêm es a vec de l ’a i r zéro e t de l ’a i r don t l a température a été portée de 50 àL
’a i r sec e t l ’a i r h umide n ’o n t pas donné de d ifférence dan s les résu l ta t s .Les gaz
,bon s i so lan ts
,excep té ceux qu i a gi ssen t sur
la l aque , te l s que le c h l o re , l’
ammon iaque e t l ’ac ide hydroch lorique , on t été. soum i s à l
’expéri ence ap rès a vo i ré té p réa l ab lemen t desséc h és . On a t rouvé que tou s posseden t le même pouvo i r o u la même capac i té pour ma inten i r l ’ induct ion en eux -mêmes . Les var ia t i ons dans lap ress i on ou l a densi té ne p rodu i sen t non p l u s aucun effet .I l paraî t é tab l i ma in ten an t que dans tou s les gaz l ’ i n
duct ion a l ieu pa r une ac t ion des pa rt i cu l es con t iguës,
comme dan s l es corp s sol i des .M . Faraday a étab l i ce t te l o i en comparan t deu x à
deux les gaz don t les noms s u i ven t,afin qu’aucune dif
férence ne pû t l u i éc h apper
Gaz ac i de mur iat ique …
1 20 DU POUVOIR INDUCTEUR DES D IÉLECTBIQUES.
Oxide de
Ox ide n i t reux .
Ammon iaque . :
Mal gré les con t rastes frappan ts qu i ex i s ten t en t re l esp rop ri é tés p h ys iques e t c h im iques de ces gaz
,tou s
,sans
excep t ion,n ’on t pasd onné l a mo i ndre d ifférence dans
l eu r capacité pou r favor i ser l’ i nduct ion .
1 4 07 . I l pou rra i t se fa i re cependan t que les gaz présen tassen t quelque d iffé rence da ns l eu r capac i té Spécifique' d’ induct ion . Mai s s i cet te d ifférence ex i s te
, l’appa re i l
don t on a fa i t u sage n ’
a pu l ’ i nd iquer . D ’ap rès l es fa i t sq ue j e vien s d ’exposer , l
’ induct ion , conn ue j ad is sous l en om d ’act ion pa r i nfluence , paraî t ê tre une act ion dep ar t i cu les con ti gues du d iélect rique ou corps i solan t, parl’ i n terméd ia i re de l aquel l e l es forces é lectr iq ues ' son tt ran sm i ses à d i s tance . M . Faraday , en
‘ s’appuyan t su r l es !expér iences don t i l v ien t d ’enr i c h i r l a p h ys ique
,ass im i le
l’ i n duct ion au mode' de propagati0n_
du fl ui de élect r ique ,
dan s les corps conducte urs , avec cette d ifférence cap i ta l en éanmo in s que dans l e p rem 1e r cas , il _
n’
y a pa s t ran sm i ss ion d’é lectr i c i t é d ’une part icu l e à une au t re ,— tand i sque , dan s le second , cet te t ransm i ss ion a l ieu.
Hydrogène .
Ac ide_ca rbon ique .
G az o l éfian t .Gaz n i treux .
Acide su lfureux .Ammon iaque .Gaz d éfian t .Acide ca rbon ique .Acide su lfureux .
Ac i de fl uo -s i l ic ique .Ammon iaque .Hydrogène a rsen 1e.Gaz oléfian t .G az n it reux .Ammon iaque .Acide carbon ique .Gaz o léfian t .Gaz n i t reux .
Acide sulfureux .
CHAP ITRE IX .
DES CIRCONSTANCES QUI ACCOMPAGNENT LA DÉCHARGEÉLECTR IQUE ENT RE D EUX CONDUCTEUBS.
1 4 08 . M . Harr i s a fa i t u ne étude pa rt icu l i ere des ci rconstances qu i accompagnen t la t ran sm issi on de l ’électricité
,en t re deux corps conducteu rs
,sous l a forme de
déc h a rge ; j e va i s rapporter les fa i t s p r inci paux qu’ i l a
observés (1 )et don t nou s au rons beso i n p l us l o i n pou rl’ i n terp réta t ion de d i vers p h énomènes . D eux sp h èresétan t en con tact , en des po i n ts déterm i né s de posi t ion ,
s i on les sépare à des d istances données
,on t rouve que
l es quant i tés d ’é lec t ri c i t é respec t i ves,qu i son t n éces
sa i res pour produ i re une déc h a rge,v a ri en t en ra i son
d i recte des d i stances . Voic i commen t on l e prou ve : unélectrom ètre de déc h arge (fig. 49)est d i sposé de man i èreà pouvo i r Ob ten i r fac i l emen t des d i s tances données en t rel es poi n t s les p l u s rapproc h és des sp h ères c et c
,au
moyen d ’une v i s m ierométrique Ce t appare i l es t fixé aune bou tei l l e de Leyde D ,
ayan t un e armure de 5 p i eds .On peu t éva l uer t rès-exactemen t , au moyen du mesu reu r(precédemm en t décri t), l a quan t i t é d
’él ec tr ic i té nécessa 1re pou r opérer une déc h ar
ge a un e d i s tance donnée
en t re les bou les et C"
En opéran t a i ns i,on trou ve que
l e nom b re de mesu res i nd iquées par l a bou te i l l e u ,va r ie
exac temen t a vec l es d i s tances en tre l es po i n ts les p l u s
1)Trans. ph i l . 1 834 .
CHAPITRE 1x . 123
rapproc h és des boules c e t c'
. I l en es t encore de m êmede l a d éc h arge de deux conducteu rs c h argés différemmen t
, que l’on met en présence ; or , s i l
’on compare cesrésu l ta ts avec ceux que j
’a i donnés dans l es c h ap . V et VIde ce l i vre, on vo i t que, t and i s que l es d i stances de déc h a rge en tre deux po in ts augmen ten t dan s l e s imp l erappor t d e l a quan t i té
, les forces a tt ract i ves augm en
ten t comme l e ca rré de cette quan t i té .M . Harr i s a t rou vé qu
’
en généra l l a d i s tance de déc h a rge es t dan s un rappor t s imp l e a vec l a qu an t i t é d"electricité con tenue su r une su rface de comm um catmn
qu i es t touj ou rs l a m ême . D ès l o rs,lad istance a l aquel l e
de l ’él ec tr i c i t é accumul ée peu t se déc h a rger dan s l ’a i rd ’une dens i té donnée
,peu t serv i r à m esu rer exactemen t
l a quan t i t é compara t i ve d ’él ect ri c i té accumu l ée su r un esur face
,ou sa ten s ion .
Si l ’on p rend pou r u n i té la force déve loppée en t reles deux po in ts 0 et c
'
,a u momen t d e l a déc h arge
,
e t que l ’on p lace les bou les a vec l a même accumu la t ionà une d i s tance doub le
,l a force est rédu i te au qua rt ,
pu i squ ’el l e var i e en ra i son in verse d u car1 é de l a d i stance . La déc h a rge ne sau ra i t don c avo i r l ieu a cet ted i s tance ; ma i s des accumu l a t ions doubl es , t r i p l es , etc.
déve loppen t des quan t i tés l ib res ou des i n tens i tés qu1son t comme les carrés de toute l a quan t i té accumul ée ;on a donc
,avec des quan t i tés accumul ées doub les , t r i
p les,e tc.
,des forces a tt ract i ves qu i compensen t ex ac
temen t l e décroisse1n en t de l a force , en ra i son de l’ac
cro i ssemen t de d i stance. A ins i , avec des accumu l at ion sdoub les
,t r i p l es
,l a force es t p réc isémen t l a même ; el l e
es t donc suffi san te dan s c h aque ca s pou r va i ncre l a p ress ion atmosp h ér ique
,a c h aque d is tance donnée .
1 409 M . Harr i s infère de ses rec h erc h es , que l a re515tance de l ’atm osphèr ,
e au passage de l ’él ec tr i c i té , n’es t
pas réel lemen t p l us grande a t ravers une d i stance de déc h arge qu ’à t ravers une au tre
,e t n ’est j ama i s p l u s forte
que l a p ress ion de l ’a i r .1 4 1 0 . Pou r conna ît re l ’ influence qu ’exercen t su r l a dé
1 24 DES eme. QUI ACCOMP . LA DÉCHAR . ÉLEC. , ETC.
c h arge les variat ions de dens i té e t de tempéra ture de l’a i r
,
ou opère comme i l su i t On met en rapport un électrdt h ermomètre aVeé l ’électromè
’
t re de décharge(fil’
électro— t h e‘rmomètre se compose d’une pet i te sphèr
verre N, t ra versée par l e fi l —de déc h a rge ,e t en com
municat ion d i recte a vec un t h ermomèt re T . Les effetsde quan t i tés d ’é l ectr i c i té décha
’
rgées'
à t ravers l e fi l son tobservés avec so in
,comme i l a été d i t p récédemmen t .
Le c i rcu i t m /: f r 1
’
d C‘ vari e a vec l ’éten due et lana tu re de la sub stance dans l a -port i on i d. Quelquesessa i s , on t mon tré que l ’effe t dan s l e fi l décroî t dan sun rapport i n verse de l a rés is tance è l a t ran smi ss ion del’électri c i té accumul ée ; a in s i l
’effet est/
moindre a vec u nl on g c i rcu i t q u’a vec Un c i rcui t p l us cou rt , e t quand leC i rc u i t es t composé de cond ucteu rs imparfa i t s
,comme
l e bo i s ou l ’eau con tenue dan s un t ub e de verre,l ’ i n s
t ramen t es t à peine affecté .En em p loyant de longs c i rcui t s
’
de fi l s Inétal liques ,l ’effe t va rie dans u n rapport invei se de l a l on gueu r,. Ain s ia vec un fi l de cu i vre i so l é
,de 300 p ieds , l a t ran sm i s
s io‘ n d ’une quan t i té donnée à t ravers l ’électrom ètre N ,
élève l a tempéra t ure de 1 0 d egrés ; a vec u n c i rcu i t de600 p ieds
,la rési s tance es t tel le
,qu’el le n e s ’éleve que de
‘ 5 à avec 900 p ieds , de 3° seu l emen t .
1 4 1 1 . Pour déterm iner l e gen re de rési s tance que fa i tép rouver un m i l ieu non conducteu r , comme l
’a ir,e n d i s
pose l’appare i l comme i l su i t une bou tei l l e de Leyde E(fig . 50 b is)es t m i se en rapport avec l es bou les de déc h a rgec c
’
,p lacées dans l e ba l lon B ; l a d i s tance en t re ces boùles
es t mesurée a u moyen d’un m icromèt re p . Le v i de peu tê tre fa i t dan s l e ba l lon qu i est m un i d ’un t h ermomètre Re t d ’une ép rou vet te g . Une en veloppe (fig.
‘mun i ed ’une lampe D
,permet d’él ever à vo l on té l a tempéra
t ure . Ayan t c h a rgé d’une quant i té donnée l a bou te i l l e E,
ou opère l a déc h arge en t re 0 e t c'. Vo ic i les résu l ta ts queM . Ha rr i s a obten u s
1° Les quan t i tés respect i ves
,nécessa i res pour t raver
ser nu interval led onné , var ient dans un s imp le rapport
1 26 D ES C1RC . QUI ACCO‘
MP . LA DÉCHAR . ÉLEC . ETC.
L’expér ience p r i nc ipa le de ce phys icien cons i s te dansl a t ransm i ss ion de l ’élec tr ic i té ord inai re a t ra vers une t igede fer fourc h ue
,don t l ’une des branc h es es t c h auffée a u
rouge ; i l t rouve a lors q ue l’é lectr ic i té passe p l u tôt par l e
cô té c h auffé que par l e côté fro i d . Mai s ce résu l tat nepeu t démont rer l a supér i or i té du pouvoi r conducteurd u fer éc h au ffé
,auss i l ong temps que l
’ exp é ri en ce es t fa i tedans l ’a i r , a t tendu que l
’a i r ra1 éfié pa r l a c h a leu r perdà un degré p l u s ou mo i ns fort son pouvo i r re st r i c t if. Dep l us , l
’a i r en con tac t imméd ia t avec une t i ge de ferc h auffé au r ,ouge es t dans un grand é ta t de raréfact ion ; d an s ce cas, l affa1bhssem en t du pou vo i r conducteurd u niétal es t p lus que compensé pa r la d im in u t ion de résis tan ce à sa surface
,de so r te‘ que l e pou vo i r condue
teu r du méta l , a ins i que la gran de d im in ut ion de la dens i té de l ’a i r d’un cô té
,peu t encore Offri r u n passa ge p l u s
faci l e a l ’él ectr ic i té que l e pouvo i r conducteu r d u méta lseu l .
1 4 1 2 .M . Harr is,en é tud ian t l a d i s tr ibu t ion de l electri
c i t é su r des corps de d i verses formes,a t rou vé que la p l us
gran de i n tens i té d’une quan t i té d onnée d ’é lec t r ic i té d i st 1 ibuée su r une ai re donnée
,se mon tre quand l ’a i re es t
con ten ue dan s u n cercl e,e t que l ’ i n tens i té es t moi ndre
quand e l le se répand su r une l ign e dro i te indéfinie ; quele s i n ten s i tés des conducteurs son t en ra i son i nve rse deleu rs pér imèt res , quand l a p ress ion de l
’a i r es t con stan te .L’ i n tens i té ne vari e pas dans un rapport i n verse du carréde l a su rface , s i ce n
’ es t l orsque ces ai res son t tel l emen t
d i sposées que tou t le pér imèt re des d i verses p l aques es tcomm e l es surfaces respec tives ; résul ta t qu i s
’
appl 1que
auss i aux conduc teu rs cyl i n dr iques,les capac i tés é lec
t riques de ceux— c i é tan t les m êm es que les a i res p l anes ,dans l esquel les on peu t supposer qu
’el l es se développeut . .
1 4 13. Si l ’on passe à l ’ i n tens i té de l ’accumul a t ion 1n
du i te,on t rouve qu’e l l e n ’ es t pas soum ise à l a même lo i
que cél le qui a é té observée dans un des corps é l ec tr i sésd’une man ière permanen te. La force , dans un cas , est
CHAPITRE IX. 27
comme l ’accumu lat ion i ndui te s imp lemen t ; dans l’aut re
,
comme le carré de la quan t i té commun iquée. La causede ce tt e d ifférence p eu t ê tre a t t ribuée à une d ifférencedan s la nature des accumu la t ions respect iVo ic i encore d ’aut res conséquences a uxquel les M . Har
r i s a é té condu i t dan s ses rec h erc h es1° La force a tt ract i ve p rodu i te en tre un conducteu r
é lect r i sé e t u n con ducteu r neu t re non i sol é,n ’es t n ul l e
men t i nfl uencée pa r l a forme e t l a d i spos i t ion des pa rt iesnon opposées . La force es t p réc i sém en t lamême, que l esco rps opposés so ien t s imp lemen t des p lans c i rcu l a i res
,
ou des h ém i sp h è res,des cônes
,etc. ; deux h émisp h ères
s’
at t iren t l ’un l ’au t re avec l a m ême force que les sp h ères ;2° La force es t en rappor t avec l e nombre des po i n ts
d’a t trac t i on dans l ’act ion
,e t en rappor t i nverse des carrés
des d i stances respect i ves3° La force a t tract i ve
,en tre deux a i res inégales c i r
culaires n ’es t pas p l us grande qu’en tre deux a i res semblab les c h acune étan t éga l e à cel le qu i es t moin dre ‘
4° La force at trac t i ve d ’un s im pl e annea u e t d ’une
a i re c i rcu l a i re l ’un su r l ’au t re,n ’es t pas p l u s grande
qu’en t re deux anneaux semblab les ;5° La force en tre une sp h ère e t un segmen t sphéri
que opposé,de l a même courbu re , n
’ es t pas p l u s grandeque ce l l e de deux segments semb l ab le s , égaux c h acunau segmen t donné . Ams i l ’a tt rac t ion en tre l a sp h ère me t l e segmen t non i so l é 1 : (fig . 52) es t l a m ême que ce l l edes segmen ts semb lab les e t égaux n n
'
.
Les fa i t s observés permetten t de cons i dérer l a forceat t ract ive développée en tre une sphère c h a rgée e t unesp h ère neu tre de d iamètres égaux
,connu e é tan t l e ré
sul tat d ’u n système de forces para l lèl es ag i ssan t en l i gnesd ro i tes en tre l es po i n t s ana logues des h ém i sp h ères opposes .I l es t démon tré en ou tre que l a rés is tance de l ’a i r
a u passage de l ’é lec tr ic i t é es t en ra i so n d i recte du carréde l a dens i té
,de sor te qu ’une quan t i té donnée ayan t une
in tens i té auss i donnée et prê te à se déc h arger , restera
1 28 m s C IRC . QUI ACCOMP . EA DECHAR. ÉLEC. ETC.
avec l e m ême éta t rel a t if dan s l ’ai r , don t l a den s i té estmo i t i é mo ind re , s i l
’
on doub le l a d i s tance en t re les po in t sde déc h a rge . Pa r con séquen t
,s i l a dens i té de l ’a i r es t d i
m inuée d ’une man ière i ndéfin ie ,e t que l a distance en tre
les po in ts d ’ac t ion so i t indéfin iment augmentée,l e même
éta t électrique re l a t if se con t in uera sans qu’ i l y a i t d ispersion ; de sorte que s i l
’on suppose que le co rps opposé dev ien t nu l
,a lors l ’é lect r ic i té accumu lée ne tend ra
pas d u tou t à qu i t ter l e corps élec tr i sé, en supposan t
qu’ i l n’
éprouve l’ i nfluence d’aucune au tre sub stance .
Cet te conj ec ture,du reste
,es t j ust i fiée pa r l es effets des
act ions é lect riques dan s le v ide don t j ’a i déjà pa rl é . Ondo i t encore à M . Ha rr i s quelques observa t ions importan tes don t vo i c i l ’énoncé
1 4 1 4 . Des déc h a rges d ’él ect r ic i té ord i na i re se t ran smet ten t p l us fac i l emen t à l a surface des corps
,dans un
m i l ieu épu isé , que les cou ran ts vol taïques ces dern iersex igea n t un iso lemen t comparat i vemen t p l us fa i b l e . I les t d iffi c i le , en effet , de fondre un fi l fi n pa r l
’é lec tr ici téordina i re dan s un récep tac le t rès— épu i sé
,ta nd i s que l ’ê
lectricité vol tmque l’
échauffe b ien tô t j usqu’a u rouge .M. Ha rr is a fa i t passer la déc h arge d ’une ba tter i e a rmée ,de 25p ieds ca rrés , dans un fi l fi n de fer renferm é dansun réservo i r b i e‘n épu isé san s que ce fi l en fû t affeoté. L
’
ê
lectricité su rabondan te para issa i t t ro uver un passage p lu sfac i l e à t rave rs l ’a i r ra réfi é de sa su rface ce qu i p rodu i sa i tun effe t t rès-br i l l an t . En ' laissan t ren trer l ’a i r , l e fil é ta i tauss i tô t fondu en
‘
n’
employan t seu lemen t que 5 p iedsca rrés de revê temen t .Comm e on l ’a va i t fa i t a van t l u i
,il a t ransm is , au
moyen d’une mac h i ne él ectr ique très— pu issan te , des rayon sé lectr iques con t in us dan s de l ongs t ubes épu i sés d’
envi
ron 4 pouces de d iamètre et de 6 p ieds de lon g . Les extrém ités des t ubes éta i en t fi xées et bouc h ée s h ermét iquemen t su r des p laques de cu ivre m un ie s c h acune d ’unepo in te a rmée . En épm san t modérémen t l ’a i r e t l es p l aques m i ses en contac t a vec l es conducteu rs pos i t i fs e t négat ifs de la mac h ine , en ob tenai t des rayons l um ineux
CHAP ITRE X .
D ES RAPPORTS ENTRE_
L’
INDUCTION , LA CONDUCT IOIV Ë'
l‘
LES D IVERSES CHARGES ELECTR IQUES .
1 4 1 5. G U 1DÉ par l es i dées p récédemment exposéeê ,M . Faraday a c h erc h é a étab l i r l a dépendancë qu i ex i s téen t re l ’ i nduc t ion
,l a conduct ion e t les' d i verses déc h arges
é l ec t ri ques qu i produ isen t les décompos i t i on s chim‘
iqœ s,
les étin 1 e l les e tc.
I l ex ist e,comme on le sa i t
,t ro i s espèces de déc h arges
él ect r iques,que j e va i s pa sser rapi dement en rev ue ,
savo i r l a conduct ion ou déc h a rge conduct ive qu i 1 '
1édéveloppe n i ac t io n c h im ique
,n i déplacemen t apparen t
de par t i cu les,la déc h arge é le 'c tro ch im ique ou élec t ro
l y t ique qu i pioduit un dép lacemen t de part icu l es ,'
e t lat
déc h a rge qui s’opèrepar des ét in ce l l es ou des effet s dont
il va ê tre quest ion . Cette dern i ère déc h arge , en ra ison dtiv i o len t d ép l acemen t des pa r t icu les d u d ié lec tr ique , a étéap pel ée pa r M . Faraday déc h arge de rup t ure. On peu ten admett re encore une qua tr ième, la déc h a rge de t ranspo rt
,qu i s ’opère au moyen du t ranspor t des part 10ules des
corps so l ides , l iqu i des o u gazeux , qu i se t rou ven t su r l epassage de l’élec tr i c i té.Ces quatre modes de déc h a rges son tl i és év i demmen t ensemb l e par l ’ i nduct ion
,comme i l es t
fac i l e de s’
en conva incre par le s imp le ex posé des fa i ts .
Conduct ion ou décharge conduct ive .
1 4 1 6 . L’
induction et la conduct ion ne son t que des
CHAPITRE X.
degrés extrêmes d ’une cond i t ion commune,pu isque l ’une
p récède l’au t re . Le b lanc de ba l eine
,pa r éx emple, a une
capac i té i nd uct i ve,représen tée par 0 11 a u dessu s ;
ma i s i l a cependan t un pouvo i r conducteu r,fa ib l e a l a
vér i t é,
’
qu on peu t su i v re pour a in s i d i re pa s à pas danssa masse . Quand l e fl ui de élect rique a t raversé cet té substance
_ jusqu’
à un e certa in e profondeu r,on peu t
, en fai
San t d i sparaî tre l a force i nd uct i ve,l e fa i re retourne r
su r sa route e t l e mont rer l à o u on l ’ava i t d ’abord appl iqué. L
’
induct ion,comme 011 le sa i t depu i s l ong temps
,
es t donc un prélim fuaire n écessa i re à l a conduc t ion .
Le verre e t l a l aque p résen ten t des effe t s semblablesma i s n on au même degré
,a ttendu que l a conduc t ion y
es t t rès-fa ib l e .La glace OII l ’eau ge l ée
,qu i es t un co rps i so l a n t
, es t
un mei l l eu r conducteu r q ue l e b lan c de ba l ei ne . Auss il es p h énomènes d ’ i n duct io n e t d ’ iso l emen t d ispa ra issen ti l s rap idemen t
,a t ten d u que
.l a conduct ion su i t l ’ i so lemen t .
1 4 I 7 . LL’
isolem en t e t l a cond uct ion n e peuven t ê t reséparés ; i l s se mon tren t touj ou rs en sembl e , comme on
le vo i t,même dans les corps conducteu rs
,ca r l a rés is
tance qu’opposen t les métaux au passage de l ’ é l ectr i c i tépeu t êt re cons i dérée comme l
’
effe t d ’un pouvo i r i solan t .Ce pou vo i r a é té m i s en év idence dans les expériencesde M . Wheas tone
,qu i a mon tré que l e temps en t re
comme un é l émen t dan s l a conduc t ion des métauxI l a t ro uvé effect i vemen t qu ’en opéran t l a déc h a rge
dans un fi l de cu iv re de 264 0 p ieds de lon g e t de ,
! depouce de d iamèt re
,s i l ’on observe en même temps les
ét i n ce l l es l um ineuses à c h aque bou t du fi l et au m i l i eu,
quan d i l es t i n terrompu , on vo i t a lors que l es de rn i ères sep rodu isen t avan t les p rem iè res . On n e peu t dou terque ce reta rd ne so i t d u même genre , ma i s à un degréb ien mo i nd re que ce l u i que l
’
on observe dan s l e b lancde ba le ine
,l a l aque ou le sou fre .
(I )Trans . ph i los . 1 8 34 page 58 3.
1 32 CONDUCTION OU‘DÉCHA‘R GE CONDUCTIVE .
Si dan s l ’expér i ence p récéden te on conserve une port ion d u m i l i eu
,et l es deux pa rt ies ext rêmes d u fi l de
cu i vre,pu is
,qu ’on 1 empl ace l es part ies i nterméd ia i res pa r
des fi l s de fer et de pl a t i n e , 1’ét in cel l e d u m i l ieu sera p l us
reta rdée qu ’au para van t . En mettan t à l a p l ace d u ferunt ube de verre de même d iamè tre
,remp l i d ’eau l e re ta rd
sera encore p l u s g rand . I l l e se ra encore davan tage , enm etta n t à l a p l a ce de l ’eau d u blan c de ba le ine . On vo i tdonc que l ’on peu t a ugmen ter le reta rd en employan t dess ubstances qu i cond u i sen t de p l us en p l u s mal l
’
é lectri
c i té . Tou s ces effe ts permet ten t de su i v re l ’ i so l emen t dep u i s les corp s mauva i s conduc teu rs j usqu ’a ux métaux
,
pendan t to u t le temp s que s’opère l a déc h a rge . Je do i sfa i re remarquer en ou t re que tou tes les forces ne son t pa sdans l e fi l ; dan s l e d ié l ec t r ique , i l en exi ste enco re qu ison t d ues à l ’ i n duct ion . Si c’e s t l ’a i r qui es t l e d iélec tr iqu e,l ’ i n duct ion passe d u fi l dan s les corp s en v i ronnants parson i n terméd i a i re
,j usqu’à ce que l a déc h a rge so i t effec
t u ée . L’expér i ence s u i van te e M . Har r i s , don t’ ’a i déj à
p arl é,ne la i sse aucu n dou te ’a ce t éga rd . Si l ’on tend
un fi l de p l a t i ne dans un pet i t tube de ver 1 e,dan s le
que l 011 a ra réfi é l ’a i r,e t que l ’on fasse passer une dé
cha rge :‘
I t ravers ce fi l,i l s’écou le au tan t d ’él ec tr ic i té
s i non p l us,dans l ’a i r que dans l e fil . Pou r exp l iquer ce
fa i t , i l fau t admet tre que l a déc h arge est p récédée d’une
induct ion qui es t d’a u tan t p l us for te que l ’a i r est p l us
condensé . D ’ap rès ce l a,l a rap id i té de l a déc h a rge do i t
v a r ier a vec l a c h a rge e t l ’ i nduct ion .
On vo i t donc que le prem ier effe t d ’un corps élec tr i sé,
s u r l es corps env i ronnan ts,es t de cons t i tuer l es part i
cu l es con t i nues de ces dern iers dans un éta t pol a ri sécon st i t ue l ’ i nd uct ion .
Quand les par t icu l es cont i gues pol a r isées on tVOII
‘ de communiquer leu rs forces,l a conduct ion
e t l a tens ion d im in ue . La conduc t ion es t donc une
t ab le déc h a rge en tre les pa rt i cu les vo i s i nes . Auss i,
l ’éta t de tens i on en tre l es part icu l es es t fa ib le,p l
co rp s es t bon conducteu r.
RECHARÇ,E ÉLECTROLYTIQUE.
part icu les qu i s’opère de la man ière su i van te les par t i
c u les d’
ox igène marc h en t dans une d i rec t i on , en em
p or tan t avec e l l es l a somme des forces qu’el l es on t ac
qui ses pendan t l a po la r i sa t ion ,les par t icu les d ’ h yd rogèn e
se comporten t de même dans une au tre d i rec t ion . Cefnouvem en t se con tmue j usqu
”a ce que c h aque par t i cul erencon tre la pa rt icu l e l a p l us rapproc h ée qu i es t dans l em ême éta t élec tr iq ue que cel le s q u
’e l le a qu i ttées . La réun i on success i ve des forces m ises en j eu const i t ue l a déc h a rge él ec t ro lyt ique
,l aque l le dépend nécessa i remen t
de l a non conduct ion du d ié l ect r ique i n terméd ia i re . L’opérat ion se compose donc de deux actes parfa i tementd i st incts . l ’ i n duc t ion e t l e t ran sport . L’expér ience su ivante mon tre b ien l a cond i t ion des part icu l es
_pol ar i séesdads un d ié l ect r ique soum i s à l ’ i n duct i on s i l ’on m e t
dan s un vase de verre de l ’essence de tu eben th1ne rect ifiée e t b ien cl a i r ,
e et qu ’on y in trodu i se deu x fi l s term in é s en boul e ou en
’
po in te,e t passan t à t ra vers des t ubes
de verre,pu is
,que l’on répan de dans l e l iqu i de de pet i ts
morceaux de fi ls de so ie b l anc h e , b ien secs ; s i l’on élec
trise a lo rs u n des fi l s de méta l a vec une niach inè ord inai re , e t que l
’a u tre opère l a déc h a rge,l a so i e se I‘éu
’
n it_
imméd ia temen t e t forme une bande de par t icu les al l an td
’
un fi l a l ’aut re ; si l’
on cesse d’
élect riser,l a band e d i s
araî t e t l es part ies se d i spersen t de tods cô tés . Avan tf’in térrupt ion du cou ran t , s i l ’on touc h e les parce l les avecune baguet te de verre
,on vo i t qu ’el l es adhèren t e
nt re
el les . L ’adhés ion,dans ce cas , est d ue a l a pol ar i té q u
’
ao
quiert c h aque fi lamen t , po la ri té qu i représen te cel l e desmo l écul es d u d ié l ec trique lui même , pendan t l e passa gedu couran t . I l faut remarquer que dès él ect rol yt iques oudes d iélect r iques d ifféren ts ex i gen t des i nten s i tés électriques in i t i a l es non égales pou r l eu r décompos i t ion. Celapeu t dépendre d u degré de pol ar i sa t ion que les pa rt içules ex igen t a van t de commen cer l a déc h arge é lectrolyt ique . Ce degré es t en rappor t d i rec t avec l ’affin ité
phim ique des subs tances emp loyées , et probab lemen t a vec
_
a capac1té spéc ifique induct i ve des d ifféren t s corps.
CHAP ITRE x . 1 35
1 4 20. Cons idéron s ma i n tenan t l e pouvo i r conducteu rélectro lyt ique , o u l a déc h a rge pa r l
’add i t i on de subst ances aux di é l ec t r i ques emp loyés . Les ac ides su l furique,p h osp h or ique ,oxa l ique e t n i t r ique augmen ten t commeon sa i t , cons idérablemen t le pouvo i r conducteu r de l ’eau ,tandi s que les ac i des ta rt r ique e t c i tr ique n
’a ugmen ten tque fa ib lemen t ce pou vo i r ; e t d
’au t res,comme les ac ides
acé tique et bori qué , ne produ i sen t pas de c h angemen tsen s ible .De même , l
’
ammon iaque es t san s effet , pendant queson carbona te, les a lca l i s caus t iques e t l eu r ca rbonatep rodu i sen t un effet rema rquabl e
,a in s i que les su l fa tes
de sou de,l e n i t re et pl us i eurs au t res se l s so l ubl es . Le
percyanure de mercu re é t l e sub l imé corros if n’
en produisen t aucun , de même que l
’
iode,l a gomme e t l e sucre .
D’
un au tre côté,dans p l u s ieu rs cas
,l a s ubsta nce
aj ou tée éprou ve une act ion d i recte o u i nd i recte , e t a lorsles phénomènes dev ien nen t pl u s compl iqués . Nous c i teron s part icu l i èrement l ’ac ide hydroch lorique ,
les p ro toc h lo ru res so l ub les
,les i odu res et l ’ac ide n i t r ique
,e tc.
Dan s d’au t res cas,l a substance aj ou tée
,quan d el l e
n ’es t pa s seu le,n ’es t p as soum ise a u pou vo i r de l a ba t
t erie vo l taïque,tand i s q ue
,l o rsqu ’el le es t associ ée à l ’eau ,
e l l e connn un ique e t reco i t les pouvo i rs Te l s son t l ’acidésu l fureux
,l’
iode e t le brôm e l e c h l o rure d’
arsen ic
et p robablemen t l ’acide su l fu r ique e t l ’ac ide p h osp h orique .Tous ces effet s d épen den t des rel a t ion s qu i ex i s ten t
en tre les affin i tés en vertu desquel les l es é léments d e cesco rps son t réun i s
,e t les forces él ec t r iques auxqu e l l es ces
m êmes é l émen ts son t soum is ; re l a t i on s qu i , dan s l’é ta t
actue l de l a sc i ence, ne peuvent ê t re déterm inée s à p rz’
orz.
I l fau t donc en appeler à l ’expéri ence pour réso ud re l aq uest ion dan s c h aque cas part i cu l ie r .
5 I II . D écharge de rup ture .
1 4 2 1 M . Faraday appel l e a ins i , comme j e l’a i dej a d i t, l a
I 36 D ÉCHARGE DE RUPTURE .
déc h a rge qu i a l i eu sou s l a forme d’étincel le , d augret tee t d e l ueu r . L ’
ét incel le ne se montre qu’
autan t qu ’ i l y aun d i é l ect r i que p la cé en t re l es deux corps c h a rgés d ’él ectricité con tra i re
,en d im inuan t la den s i té du diélec
t rique , on a l a luéur. Les effets qu i p récèden t dan s l ed i élect r ique son t des effets d ’ i nduct ion
,don t l ’ i n tens i t é
,
immédia temen t avan t que l ’ét incel le écl ate , es t l a l im i te de l ’ in fl uence que l e d iélectr ique dévefoppe pou rrés i ster à l a déc h a rge . C’es t donc une mesu re d u pouvo i rconservateu r d u d ié lec t r ique . M . Harr i s es t un des p h ys icien s qu i on t exam i né avec l e p l us de soi n l es circonst ances qui l im i ten t ce t te ac t ion dan s l
’a i r . I l a reconn u(p . 1 23) que l a quan t i té d
’élec tr i ci té va rie exactemen t avec la d i s tance en t re l es ba l les o u en t re les po in t sde déc h a rge , c
’es t-à-d i re,qu ’i l fau t une quan t i té d’élec
t ricité doub l e pou r un e d i st ance doub l e ; qu’en fa i san t va
rier l a press i on o u l a den si té de l ’a i r,les quan t i tés d ’é
lectricité n écessai res pour p rod u i re l a d éc h arge à t raversun i n terval l e constan t va rien t exactemen t avec l a dens i t é de l ’a i r.Si l a quan t ité .res te l a même tand i s qu ’on fa i t va r ie r
l’ i n terva l l e e t l a dens i té de l ’a i r
,on trouve que cel l e-c i
est dans un rappor t inverse a vec l ’au tre , c’ est-à-d i re
,que
la même quan t i t é passe à une d i stance doub le quandl ’a i r es t ra réfié demo i t i é .
1 4 22 . Les vari a t i on s de t empéra tu re dan s l ’a i r ne
p rod u i sen t non p l us aucun c h an gemen t dans l a quant ité d ’él ect r ic i té n écessa i re pour opére r une déc h a rgedan s u n espace donné .M . Faraday adme t que la déc h arge a l ieu p robab l e
m en t , n on quan d tou tes l es part icu l es on t a t tei n t nu '
certafn degré de tens ion,ma i s quand l a part icule qu ies t l a p l us affectée a été exa l tée au poi n t d ’ê tre i n ter
vert i e . Ca r,b ien que tou tes les part icu les qu i Se t rou ven t"
su r la l i gné d ’ i n d uct io n rés i s ten t à l a c h a rge e t so i e n tassoci ées dans l eu rs ac t i on s
,de man ière :‘I donner une
somme de forces rés i stantes,n éanmoins
,quand i l y en a une
de dép lacée h ors de l a direct ion,toutes do i ven t ouvrir la
rou te, comme dan s l e cas d’une é t incel l e en tre deux ba l les .
1 38 DECHARCE DE RUPTURE.
que l ’ i n terva l l e u. On in t rodu i t success ivemen t un gazdan s l e vase
, et l’
onc h er_
c h e’
abalancer l a déc harge enun endro i t a vec cel lequi s
’opère dan s”l aut re ; m a i s quandl’ i n terva l l e est a ssez pet i t , tou te la déc h
’
a rge’
peu t ypasser . En l e fa isan t a ssez grand
,l a déc h arge a l ieu en
Quan d l e pouvo i r rés i s tan t est l e m ême en q u’en '
t) ,
l a déc h a rge a l ieu t an tô t d ’un côté,tan tô t de
dès lors , en p renan t une d is tance fixe , parex emp l e cel lede u
,on
’
peu t comparer l e pouvo i r rés i s tan t ou i so la n t del ’a i r a u pouvo i r rés i s tan t d ’un au t re gaz . Voi c i les dim ens i on s des bou l es a vec l esquel l es M . Faraday a ex péri
m en té
La bou le
L’
in terval le éta i t constammen t éga l à Lesboules e t S pou va ien t ê t re ren dues pos i t i ves ou négat i ves
,en fa i san t comm un iqu erl e conducteur 11 avec l
’undes cond ucteurs de l a mac h i n e donnan t les deu x électric i tés. I l a t rou vé que l es gaz diffè ren t les un s des au t res
’
,
rel a t i vemen t aux effet s p rodu i t s . Vo ic i l es effet s q u’ i l aobtenu s en notan t l ’ i n te rva l l e l e p l u s pet i t
,le p lu s grand
e t l e moyen en u dans l ’a i r ; in ter va l l e qu i n’es t j ama i s
cons ta n t,a t tendu que la déc h a rge a l i eu ,
qua nd on es t’a
l a l im i te’
,en Vert u de causes sou ven t b
’
ien_l égères
qui
échapperft’a un examen a t ten t if.
Le tab lea u su ivan t p résen te l es r ésu l ta t s db tenus ; l esinterva l l es son t ex p rimés en fract i on s de pouce
P l us granded i s tan ce Moy en ne .
id.
cnap 1m n x . 1 39
Moyen ne.
“hydrogène e t S pos .
id .
acide carbon ique s e t S pos…
s e t S n ég . . o,58
gaz
id .
gaz de
id .
gazacidem uriatique s e t $ pos . o,8 9
s e t S n ég .o ,6 7
Les expéri ences répétées dans d i ve rses c i rcons ta nce son t donné en généra l des résu l ta t s semblab les quan t àl ’ordre
,mai s non p réc i sémen t quan t aux nomb res . Ai ns i
,
dan s un e au tre sér ie,on a ob ten u
h yd rogène s e t S pos .
gaz acide carhon ique s e t S pos .gaz oléfian t et S pos .
Lorsque les é t i n cel l e s a va ien t l i e u en t re l es bou l esd ans l ’a i r l i b re , i l a rr i va i t sou ven t qu
’
e l les n ’éta ien t pasd ro i tes et qu ’ el les su i va i en t une au t re rou te que l a d istance l a p l us courte . En ou tre
,quand el l e s a va ien t passé
a l ’u n ou l ’a u t re i n te rva l l e,e l l es a va i en t gén éra l emen t
une tendance à se reprodu i re a u même in terva l le,comme
s i les pa rt i cu l es de l ’a i r ava ien t é té p réd i sposées pou r l a i sser passer les é t i ncel les . Auss i
,en con t i nuan t à m anœu
vrer l a m ach in e rap idem en t , les é t i ncel l es se su i va ien tgénéra l em en t à l a m ême d istance . Ce t e ffet es t peu tê t re dû so i t à l a c h a l eu r de l ’a i r éc h auffé pa r l e pa ssagede l ’étincel le p récéden te , so i t à l a pouss i ère qu i vo l t i ge ,so i t à que lque c h ose d ’ i naperçu dans les déc h a rges . Enét ud ian t les résu l ta t s con s i gnés dan s l e t ab l ea u précéden t
,ou vo i t qu ’ i l y a une d ifférence t rès-remarquab l e
,
e t qu i es t constan te dan s l a d i rec t i on de l a d éc h a rge ,quand l ’électr i c i té commun iqu ée aux ba l l es et S c h an gede s i gne ; on vo i t que l e ran g de l a variat ion est toujours
1 40 DÉCHARG E DE RUPTURE .
p l us grand quand l es pet i tes bal l es son t pos i t i ves quelo rsqu’el l es son t néga t ives ; c
’es t ce qu ’ i nd iquen t les résul tats su i va n ts , en prenan t la d ifférence en t re la pl u sgrande e t l a p l 1is pet i te va l eu r
néga tif.Dans l ’a i r l e
azote
ac ide
ac i de m uria t ique .
Plus loin je met t ra i m ieux en év i dence la p ropr iétépet i te s e t des grandes bou les pour fac i l i te r ou s’opposera la déc h a r
ge se l on qu’el l es son t pos i t i ves ou négat i ves .
1 4 24 . D’ap rès ce que j
’a i d i t p récédemmen t,on con
co i t parfa i temen t que l ’on pu isse p rend 1 e l ’ i n te rva l l em oyen po ur l a mesu re d u pouvo i r i so lan t des gaz . Lesrésu l tat s ob tenu s présen tent de grandes d ifférences : ä in sisous la même press ion e t l es pet i tes ba l les é tan t c h a rgées pos i t i vemen t , l e gaz aci de hydrochlorique a t ro i sfo i s l e po uvoi r i so l an t du gaz h yd rogène , e t p resque l edoub l e de l ’ox igène ,
de l ’azote et de l ’a i r. Les d ifférencesob ten ues ne peuven t ê t re a tt r ib uées à l a den s i té ; car, q uo ique l ’ h yd rogène so i t i n fér ieu r à l ’ox igène , ce l u i — c i es tb ien au — dessu s de l ’azote e t d u gaz oléfian t
,e t d u gaz
ac ide ca1 bon ique ; quoique b ien p l us pesan t que l e gazoléfian t ou le gaz m u1 iat ique ,
il es t inféri eu r a l ’un o u àl“aut 1 e .D ’un aut re cô té
,M . Harr i s a ob servé qu ’en ra réfi an t
l ’a i r aux deux t iers de sa dens i té o rd ina i re,i l a l es mêmes
pouvo i rs i so l an ts que l ’ox igène, quo iqu’ i l n ’a i t n i lamême
den s i t é n i la mêm e p ress i on .
Les différences observées dan s les pou vo i rs i so l an tsd u gaz dépen den t donc de leu r na tu re , e t non de que l
ÉTINCELLI“. oii ÎÜÎtÏIÈRÈ ÉLECTRIQUE.
5 IV. E tincel le ou l um ière électrique .
1 4 25: M. Faraday con s idère l’
ét ineel le comme une
déc h arge ou affa ib l i ssemen t de l ’é ta t de pol ar i té i n duc£t i ve dan s leque l les par t i cu les
‘
d’
un d iél ec t r i que ont é tém ises par l
’ac t ion d’
un c orps él ect r i sé . Tou tes les pa rt icules p réa l ab l emen t pola r i s’ ées retournen t à leu r prém ier é tat norma l dan s l ’ord re i nverse de cel u i d ans le'
que l e l les l ’a va ien t qu i t té . La m arc h e de l ’ét i‘ncel le ou
de la déc h arge dépend év i demmen t du degré de tens ionqu‘ e possèden t l es pa rt i cu les dans l a l i gne de déc h a rge.
L’ i n stan t de l a déc h a rge es t p robab lemen t déterm i né,
s u i van t l u i pa r l a mol écu le dud i é lectr ique qu i d ’ap rès l esc i rcons tances, at te in t rap i demen t l e max im um de tens ion .
Dans les cas où l a ten s ion passe d ’ un cond ucteu r dan s1111 au t re
,cet te mol écu l e es t à la su rface de l ’un d’eux . I l
pense au ss i que l a tens ion de cet te part icu le qu i es t nécessaire pou r p rodu i re l a déc h arge , est une quan t i técon stant e , i n dépen dan te de l a forme de l a part i e d u couducteur en con tact a vec el l e
,que ce soi t une ba l l e 011
une poi n te,e t de l ’épa i sseu r ou de l a p rofondeur du dié
lectrique dan s l eque l se dével oppe l’ in duct io n
?
Je me born e à énonce r l ’op i n ion de M . Faraday su rles causes qu i déterm inen t la product ion d e l
’
étin’
cel le
San s c h erc h er à la combat t re n i à l a défendre , a t tenduque l es
’
fai ts m anquen t pour con naî t re a u j uste l a v éri té .1 4 26 . Les caractères de l ’ét incel le va r ien t dans d iffe
ren ts gaz,peu t-êt re en ra i son de l a c h a l eu r dégagée ; et
du rappor t spécifique des forees induc t i ves p ropres àl eu rs par t icu l es .Dans l’a i r , les é t in ce l l es on t cet te l um 1ere i n tenseet
cet te cou leu r b leue s i con nue ; el l es on t souven t despa rt i es cl a i res ou obscu res d an s l eu r traj et , quand l aquant i té d
’él ect r i c i t é qui passe es t peu con s i dé rab le. Dan sl’azote e l l es son t bel l es ”
et“e l les on t la m ême apparencë
gé néra l e que dan s l ’a i r,ma i s e l l es on t déc i démen t une
’
coul eur b leue ou pourp re, et e l les son t accompagnées
ÔÈAP ITRË îc. i43
d’
un son t rès— rèmaüjftable . Dans l ’ox igènë les é t incel l esson t p l u s b lanc h es que dans l ’a i r o u dan s l ’azo te
,ma i s
11011 a uss i b ri l lan tes . D art s l ’ h yd rogène e l l es p résen ta i tune bel le cou leu r ci‘a111oisie
, qui n’
e s t pas due a sa fa i b l edens i té
,pu isq ue '
cc caractère s ’efface 'qu‘ and l ’a tmosp h èrees t ra réfiée ; l e son es t fa ib l e , ce qu i es t une consé
quence de sa cond i t ion physiqu e . Dans le gaz acide ca rbon ique ,
l a cou leu r es t sembl ab l e a ce l l e de l ’ét ince l ledan s l ’a i r
,ma i s avec un peu de couleu r ver te , e t les
é t i nce l les son t p l us i rrégu l i ères . Dan s le gaz h yd ro-c h l or ique sec
,l’
ét ince l le es t presque touj ou rs b lanc h e san spar t i e obscu re .D ans l ’ox ide de carbone
,l’
ét ince lle es t quelquefo i sverte , rouge ,
e t tan tô t l ’une,tan tô t l ’a ut re . Quel quefo i s
on aperçoi t des pa rt ies no i res dans l a l i gne de l ’ét ince l le .
Ces va r iétés de ca ractère son t dues à u n rapport d i rec tdes pouvoi rs é l ect r iques avec l es part i cu l es du diélect r ique à t ravers leque l a l ieu l a déc h a rge
,e t n e do i ven t
pas êt re cons i dérées comme les s imp les résu l ta t s d’
une
i gn i t ion acu den te l le .
L’
ét ince lle peu t s’obten ir dan s d i vers l iq u ides , commel’essence de térében t h i ne
,l ’ h u i l e d ’ol i ve , l a rés in e , l e verre .
011 peu t l ’ob ten i r éga lemen t dan s le b l anc de ba l e in el ’ea u
,e tc.
1 427. J’
ai étud ié,avec m on fi l s Edmond
,l e dével oppe
men t de l ’étince l le . à mesu re que l a d i s tance en t re lesbou les c h a rgées d ’élect ri c i té con t ra i re augmen te. Vo ic il e résu l ta t de nos observat ionsQuan d on
“exam ine avec a t ten t ion l ’ét incel le produitépar l a déc h a rge de deux conducte u rs c h a rgés d’
électri
ci té con t ra i re q u i l eu r es t fourn ie con t i nuel lemen t ;Comme les conducteurs de l a mac h i ne de Nai rne , on ob£serve les effets su i van t s l orsque les deux conducteursson t terminés pa r deux boul es d ’éga l d iamètre , p lacées àdeux ou tro i s l i gnes de d is tance, l
’
ét in ee l le es t a ins i con st ituée : du côté néga t if, un po i n t l um ineux b ien prononcé ;du cô té pos i t if, éga l emen t un po in t lumineux , ma i s mo in sfor t
,et e n t 1 e les deux une part i e sombre v iolacée . Si on
1 4 4 DE L’
AIGRETTE ÉLECTRIQUE.
v ien t à écar te r les conducteu rs , l a p art ie l um ineuse négat i ve se sépare en deux part ies , qui s
’é lo i gnen t de p l u s enp l u s à mesure que l
’
on éca rte l es deux bou l es .L’
ét incel lees t a lors composée de t ro i s part ies l um i neuses e t de deuxpart i es sombres v iol acées . A mesu re que l ’on écar te l esboul es
,l a part i e l um ineuse qui s
’es t détac h ée d u cou
ducteur négat if se rapproc h e de l a l ueu r pos i t i ve , et fin i tp a r se joi n dre à el l e . Alors i l n e reste p lu s qu’une t rèsfa i bl e l ueu r d u cô té n égat if
,e t une t rès — forte l ueu r du
cô tépos i t if. Les é t i nce l l es acqu i èren t ensu i te une te l l e
i n ten s i té qu ’ i l e s t d iffi ci le d’
apercevoir aucune d ifférenceent re l eu rs part ies .
5V . D e l”azc re t te électn que.
1 4 28 1 1 y a p l usi eurs moyen s d ’ob ten i r ce modede dec h a 1 ge I l su ffi t pour cel a de fixer a angle d ro i t su rl e conduc teu r pos it if d
’
un e mac h in e électr ique une t i geméta l l ique de quel ques l i gnes de d iamètre
,et a rrond ie
p ar l e bou t ex tér ieu r .La ma in
,ou tou te au tregrande su rface conduct r i ce ,
peu t êt re a’
pp roc h ée vers l ’ext rém i té pou r augmen terla force i nd uct i ve . L
’
aigre t te ob ten ue avec u ne pu i ssan temac h i ne au moyen d ’ une ba l le d ’env i ron dix - h u i tm i l l im ètres de d i am è tre fi xée à l ’une des ext rém i tésd ’une lon
gue t ige de cu i vre
,a l ’apparence de la forme
rep résen tée fig . 56 . Une pet ife part i e con ique , br i l l a n te ,p ara î t a u m i l i eu de l a ba l le l aquel le se p 1 ojet te l o in d
’
e l le,
d i rectemen t a une pet i te d i stance,e l l e se b r i se soudai
n emen t eu une la rge a i gret t e de pâfes ram ifi cat ion s, ayan tun mouvemen t tremblé {e t étan t accompagnée en mêmet emps d
’
un c l aquemen t sourd e t fa ib l e . L ’
aigret te paraî tcon t i nue ; ma i s M .Wheas ton e a mont ré que tou t l e phénom èn e con s : st e en déc h a rges success i ves e t i n term i t ten tes .En fa i san t usage d’une ba l le p l u s pe t i te , l
’
aigre t te es t
p l u s fa ib l e , et l e son , quo ique mo i n s marqué , est p l u scon t i nu . En se servan f d’u n fi l a bou t a rrond i ”l aigre t tees t en core p l us fa ib le , ma 15 separab le . Le son
,quo i
1 46 D E L’
AI G RETT E ÉLECTRIQUE.
beaucoup , sel on l es c i rcons tances. Quelquefo is une a igre tte peu t ê t re composée d e s i x à sep t b ranc h es , l arges,t rès-l um ineu ses
,d une couleur pou rpre
,en q
’
uelquespart ies d i s tan tes de p lus ie urs cen t imèt res .
1 430 . L’
aigret te peu t êt 1 e ob tenue non-seu l emen tdans l ’a i r e t les gaz
,ma i s au ss i dans des m i l i eux phisden ses . M . Faraday l ’a ob ten ue dans de l ’huile de t é
rében th in e,en p lon gean t l e bou t d’ un fi l d e méta l pas
san t à t ra vers un t ube de verre dan s l e l iqu i de con tenudan s un vase de méta l . L ’
aigret te éta i t pe t i te e t t rèsdif ficile à obten i r ; l es ram ifi ca t i on s éta ien t s imp les e t divergeaie
n t beaucoup l es u nes des au t res . La l um ièreé ta i t très fa ib l e , e t i l fa l la i t une c h amb re b ien obscu repou r l ’observeri L’a i gret te a
,dan s d ifféren t s gaz
,des
caractères spéc ifiques qu i i n d iquen t un rappor t avec lespart icu les de ces co1 ps même à un degré p l us for tque l ’ét ince l le . Ce t effe t con traste fortem en î avec l a nonvar ia t i on ob ten ue dan s l ’a ig re t te a vecd i verses substances ,t e l l es que l e bo i s
,l e ca r ton
,l e c h a rbon
,l e n i t re
,l ’ac i de
c i t r ique,l ’ac ide bx alique ,
le ca r’
bonate de pota sse,la
po tasse fondue,une forte so l u t ion d e potasse
,de l ’ac ide
su lfurique,du
’
su lfu re d’
an t im oine e t de l ’hémat ite . On
n’
a dan s ces co rps d ’au tre va ri a t ion,dans l e ca ractère de
l’
aigret te, que cel le qu i dépend de le’
u r conduct ib i l i t é p l u sou mo i n s parfa i te . Vo ic i l es effe ts observés dans p l u s ieu rsgaz
,à d ifféren tes p ress ions
,avec des surfaces c h argées
pos i t i vemen t1 43î . L’effet général de l a ra réfact ion es t l e m ême
pou r tous les gaz . I l passe d"ab01d des é t ince l l es ; cel l esc i se conve 1 t issen t graduel lemen t en a i gret tes , qu i dev i ennen t p lus
grandes e t p l u s d i st i nc tes dan s l eu rs ram i
ficat iôns , j u squ’a ce que
,dan s une ra réfac t ion p l u s gran de,
ces dern i ères commencen t a se fondre l’ une dan s l ’ au t re
e t fi n i ssen t par donner un rayon de conducteu r acondueteu r . D es rayons laté1aux se d i ragen t en su i te des condueteu rs sur l e verre d u vase
, et son t remplacés pa r un e lueurconstan te qu i cou vre l e fi l de déc h a rge . Les p h énomènesvar ien t a vec les d imen s ion s du vase
,l e degré d e raré
CHAPITRE x . 1 4 7
fact ion et l a déc h a rge de l electr i c i té de l a mac h i ne . Quan dcet te dern iè re s ’opère pa r des é t incel l es success i ves , e l l esson t très-bel le s ; l
’effe t d ’une é t incel l e d ’une pet i te mac h i ne es t éga l e t su rpasse souven t cel u i d ’ une mac h inep lus pu i ssan te ag i ssan t con stammen t .
1 432 . Passon s en rev ue d ifféren ts gaz .A ir. On obt ien t fac i lemen t des a i gre ttes pos i t i ves
pou rp res a des p ress ion s ord i na i res . Q”uand l ’a i r es t ra
réfi é,les ram i fica t ions son t t rès — l o ngues e t remp l i ssen t
l e g lobe . La l um ière s ’accroî t beaucoup et présen te une
bel l e cou l eu r pourp re avec une te i n te quelq uefoi s rose .O.
’
rzo èn e . AA des press ion s o rd i na i res,l’
aigre t te es t
t rès-comprimée e t d ’une coul eu r b lanché foncée . D an sox 1gene ra réfié , l a forme e t l
’appa rence son t m e i l l eu resl a couleu r un peu pu rpu rine ; ma i s tous les ca ractèresson t b i en pâ les compara t i vemen t à ceux dans l ’a i r .L
’
a zote donne des a igret tes a vec une grande fac i l i téà l a su rface posi t i ve
,beaucoup p lus que tou t au t re gaz :
e l l es son t p resque touj ou rs be l l es sous l e rappor t de l aform e
,de l a l um i è re et de l a cou leu r, e t dan s l
’azote raréfié e l lés son t ma gn ifiques . El les su rpa ssen t les déc h a rgesdan s tou t aut re gaz pou r l a quan t i té de l um ière dégagée .L
’
/l) lO è/æ ,
à des p ress io ns ord ina i res , donne unep l u s bel l e aigre i te que l
’
ox igène ,m a i s i nféri eu re a ce l l e
de l ’ azote ; l a cou l eu r es t d’
un vert g r is . D an s l ’hydrogène raréf1é , les ram ifica t ions son t t rès d i s t i nc tes e t d
’unebel l e forme , ma i s d
’une cou leu r pâ l e e t d ’appa rencedouce et vel o u tée e t n u l lemen t éga l e a cel l e de l ’azotD an s l ’é ta t d e l a p l u s grande ra réfac t ion
,l a cou leur es t
d ’un vert g r i s .Oæz
‘
de de carbone . Les a i gret tes son t p l u s d iffi c i l es àp rodu i re dans ce gaz e t
, sous ce rappor t , l e con t rasteavec l ’azote es t p l u s grand . E l les son t en généra l cou rtes
,
fortes,d ’une cou leu r verte et possèden t le ca ractère de
l’
ét incel le ; ca r en se p rodu i san t aux ext rém i tés pos i t i vee t néga t ive , i l y a sou ven t un in te 1 val le obscu r en t re lesdeux a i gret tes ; en out r ,
e l e son rap ide d e l ’ét ince l le qu ise p rodu i t sembl e indiqtim‘
que l a déc h arge es t so uda in e
1 4 8 on L’
A IG RETTE ÉLECTRIQUE .
à t ravers l e gaz , e t possède , sous ce rappor t , l e caractère d ’une ét i nce l l e . D an s l e gaz oxi de de ca rbone raréfié le s forces son t Supér i eures ; mai s l a l um ière es t t rè sfa ib l e e t de cou leu r gr i se.Le gaz ac ide ca rbon i que p rodu i t une a i gre t te t rès
fa ib l e à des press ion s o rd ina i res sou s l e rappor tde l ’é ten due , de l a l um i ère e t de la cou leu r . D an sl’ac i de ca rbon ique raréfié l
’
aigret l e p résen te unem e i l l e u re forme ; mai s la l um ière est faibl e e t d ’un vertpourpre assez fa ib l e , q ui va ri e se lon l a p ress i on e td ’a u tres c i rcon stances.Ga z hy drochlorique . I l es t t rès - difficile d ’ob ten i r
l’
aigret te dans ce gaz à des p ress i ons ord in a i res . En a ugm en tan t graduel lemen t la d istance des bou ts ar rond i s lesét i ncel l es cessen t tou t à coup
,quand l ’ i n terval l e es t d ’en
v i ron deux cen t imètres,e t l a déc h a rge qu i a l ien à t ravers
l e gaz es t s i l enc ieu se e t obscu re. Quelquefo i s on peu tob ten i r
,pendan t quelques in stan ts , une a i gret te t rès
courte , ma i s e l l e d i spara î t de n ouveau t rès — rap idemen t .1 433. En résumé , nou s voyons que dans l e gaz h ydro
c h lo r ique l ’aigret te es t _difficile à obten i r
,e t qu’ i l y a
p resque une déc h a rge obscure par t ici pan t de l a rap id i téd ’act ion d e l ’ét incel le ; que dan s l
’azote,l’
étince l le c h angera p idemen t son ca rac tère en cel u i d ’une a i gre t te ; quedan s l e gaz ac ide carbon ique , il paraî t fac i l e de produ i rel’
étinee l le de déc h a rge tan di s que ce gaz d iffère de l’azote
par l a fac i l i té que possède ce dern i er de former des a i gret tes ,,e t de l ’ac i de hydroch lorique par l a fac i l i t é de cont inuer l
’
étineel le. Ces d ifférences v i ennen t à l ’appu i desobserva t ions déj a fa i tes su r l’étincelle dan s d ifféren ts gaz
,
et des con séquences'
que l’on peu t en déd u i re re l a t i ve
men t au rappor t d es forces élec tr iques a vec l a ma t i ère.Le caractère de l ’azote
,pa r rap por t à l a déc h a rge
\
élec
t rique , do i t avo i r une influence im portan te su r l a formee t même l a p résence de l a l um ière . Ce gaz p rodu isan tl us rap idemen t les co rusca t ions a u moyen desquel les
‘
il
étend la déc h arge à une p l us grande d is tance que l esaut res gaz, i l pourra it se faire, comme l e pen se M .Faraday
1 50 B l FF . D E DÉCH . AUX SURF . COND . POSIT . ET NÉG .
rapport a vec l a mac h i ne é lectr ique qu i l u i fourn i t del ’él ec t r ic i té pos i t i ve , e t qu
’on en approc h e graduel l emen tu ne po in te n on i so l ée
,on vo i t su r cel le-c i
,quand el lè
es t à une grande distanbe , une éto i l e qu i , devenan t p l usbr i l l an te , ne c h an ge pas de forme j usqu ’à ce qu’e l le so i ttou t p rès de l a ba l l e ; si l a ba l l e est c h argée n éga t i vem en t , l a po in te , à une d i stance con s idérab le , p résen te
'
une éto i l e comme p récédemmen t ; mai s qua’
nd on l arapp roc h e j u squ ’à la d is tance de quelques cen t imètres
,
i l se forme une a igre tt e qu i s’étend
,et quand e l le es t
encore p l us p rès,à t ro i s ou qua tre
’
m i l l imèt res,cette
aigret tè cesse e t i l passe des ét i ncel l es b r i l l an tés . Ceseffets p résen ten t to u te l a sér i e des d ifférences
,e t ils
semb l en t mon trer à la foi s que l a surface n éga t i veten d à con server.
,san s c h angemen t
,son caractère
de déc h a rge,tand i s que la surface pos i t i ve dan s
de pare i l l es c i rcon stances,adme t d e grandes va r ia t ion s .
1 435. Quand l es aigre t tes‘
négat ive et pos i t i ve d i st inctes son t p rodu i tes simu l tanémen t dan s l ’a i r , l a prem ière a p resque t ouj ou rs une form e con tract ée, ayan tb eaucou p de ressemb lance avec l a forme que piésen tel’
aigre t te pos i t i ve e l l e -même , quan d el l e est i nfl uencéepa r l e vo i s i nage l a téra l des
’
part ies pos i t i ves a gi ssan tpar 1nduct ion . Ains i une a igret te sortan t d ’une poi n tedan s l ’an gle ren tran t d ’un conducteu r pos i t i f
,a l a
forme compr1m ée ,fig. 60 . Le carac tère de l ’aigre t te né
gat ive n’es t pas affec té par la n atu re c h im ique des subs
tances des conducteu rs , ma i s seu lemen t pa r l eu r pouvo i rp l u s o u m o i n s conducf .eur
La raréfact ion d e l ’a i r o rd ina i re au tou r d ’ un e ba l len éga t ive ou d ’ une po in te émoussée fac i l i te le dével opp ement de l
’
aigre t te néga t i ve , l’effet paraî t p l u s gran d
que dan s l ’aigret te posi t i ve . D ans l’a i r l a supér ior i té de
l’
aigre t te pos i t i ve es t b ien connue ‘ dan s l ’azo te,el l e est
auss i grande e t même p l u s que da 1is l ’a i r . D an s ul h yd rogène
,l ’a igre t te pos i t i ve perd une part ie de sa supér i or i té
,
care lle n’es t pas auss i marquée que dans l ’azote e t dan s
l’
ïiir , t an dis que l’
aigret te n égat ive ne paraî t pas af
CHAP ITRE x . 1 51
fectée ; dan s l’
ox igène ,l’
aigret te pos i t i ve est com pr iméeet fa ib l e
,tand i s que l ’aigre t te négat i ve n e fa ib l i t pa s .
D ans le gaz oxi de de ca rbone les a ig rett es son t d iffici lesà produi1”e compa ra t i vemen t à ce l l es qu ’on obt ien t dan s
l ’aze te ‘
,l’
aigret te pos i t ive n’a pa s u n ca ractère bi en supé
r i eu r à l ’aigret te néga t i ve à des p ress ions ord ina i res o uinférieures . Dans l e gaz ac i de ca1 bon ique on voi t au ss ice rapproch emen t de ca rac tè re . D an s le gaz. hydrochlor i que
,l’
aigre t te pos i t ive es t t rès peu s t ipé rien re à l’a i
gre t te négat i ve,e t tou tes les deux son t d iffic i les a p ro
duire .
En résumé,on t rou ve que ,
b ien qu ’ i l y a i t une différence généralè en faveu r de l
’
aigre t te n éga t i ve su r l ’a igî e l t e posi t i ve , cet te d i fférence a t te in t son max imum dan sl ’azote e t l ’a i r ; tand i s q ue dans le gaz ac ide carbon ique ,l e gaz h yd ro-c h lo rique
,le gaz ox ide de ca rbone
,el l e (l i
m inue e t dev ien t n u l le . Tous ces effets pa ra i ssen t doncdépend re des rapport s qu i ex is ten t en tre les fo rces é l ect r i ques e t les molécu les de l a mat i ère soum ises à leu r act ion .
1 436 . J e va i s con t i n uer à exposer l es pa r t i cul a r i tésdes déc h a rges pos i t i ves e t néga t i ves
,sous l a fo rme d ’é
t incel les ou d’
aigre t tes , en emp loyan t des sp h ères d ed i ffé ren ts d iamètres .Si l
’
on fa i t passe r des é t i nce l le s en t re deux sp h èresde d iamètres i n égaux
,les ét i ncel l es son t beaucoup p l us
fortes q uand l a pet i te bou le es t pos i t i ve e t l a gran den égat ive
,que l orsque l e con t ra i re a l i eu . Dan s le p rem ier
cas,les ét iiice l les peuven t a vo i r j u squ a deux ou t ro i s
d éc imètres de l ong ; ta nd i s q ue dan s l é second , e l l esn ’on t que d eux o u t ro i s cen t im è t res .Vo ic i les ex
pé r i ences
quej ’ a i fa i tes a ce suj et
Bou le de so i xan te — qu inze m i l l imèt res d e d iamètre,
rend ue néga t i ve,e t pe t i te bou l e de d ix- h u i t m i l l imèt res
de d iamèt re,rend ue pos i t i ve a u moyen des con ducteu rs
de l a mac h ide de Na i rne ; l im i te de l’
écartem ebt pou rp rod u i re les ét in’ce l l es
,soii1an te — c inq m i l l imèt res . En
fa isan t l’expér ienced
’
uni: man ière inverse,l im i te
, ving tneuf m il l im è tres .
1 52 nm . DE DÉCH. AUX SURF. CONDUCT . POSIT . ET NÉG .
Pet i te bou l e en commun 1cat 10n avec l e sol,e t grande
bou l e avec l e conducteu r pos i t i f d ’une forte mac h in e ;l im i te des ét ince l les
,quaran te-c inq m i l l im ètres.Ex pé
r i cuce i n verse , cen t v i n g t-c inq m i l l imèt res .En p renan t pou r corp s «indu i t un m iro i r paraboli
que , l’
ét incel le par t à t ro i s déc im ètres . L’expériencep ro uve
,comme ‘on l ’ava i t déj à observ é
,que lorsque
l’
ét ince lle commence à écl ater en t re deu x con duc teu rs,
s i l ’on é lo i gn e peu à peu ces deux cond ucteurs,on fin i t
pa r fa i re parcou r i r à l ’ét incel le un espace beaucoupp l u s cons i dérab l e que s i l ’on eû t ag i imméd ia tement . I lrésul te de l à que l e passage de l a déc h arge à t raversl ’a i r p réd i spose de p l u s en pl us ses mo l écu l es composan tes à t ransmet t re l e cou ran t .Voyons ma in tenan t l es d i fférences qui ex i s ten t en tre
l es a i gret tes dan s d iverses circonstances .1 4 37 . On appel le é t i ncel l e ou a i gret te pos i t i v e o u
n égat i ve cel le qu i prov ien t d’une surface élect r i sée posit ivemen t ou négat i vemen t , l o rsque -cette su rface es t inductrice . Su i van t M. Wheas tone , l
’
ét incel le comme nce àl a s urface chargée
,c’es t— à— d i re là où es t la tens ion maxi
Ou conçoi t,d ’après ce que j e v ien s de d i re
,qu’ i l do it
e‘x i s ter u ne grande d ifférence sel on que l es ba l l es son t1nductrices ou i n du i tes u ne bal le i ndu i te rend ue pos it i ve
’
donne une ét i ncel le presque deux fo i s au ss i l ongueque ce l l e qu1 es t produ i te quand l a bou le es t i nduct ri ce e t pos i t i v e ; i l se man ifeste dans l es m êmes circon stan ces
,q uo ique d ’une man i è re moin s marquée
,une
d ifférence semb lab le avec des ba l les é lec tr i sées n éga t i vemen t
,se lon qu ’e l l es son t i n ductri ces o u i n du i tes .
L’expér ience su i van te,qu i es t due '
à M . Faraday ,mon tre les d i verses p h ases de déc h arges en tre des bou lesde d i verses d imens ion s
,et commen t l ’étincel le se c h ange
en aigrèt te . L’
ex citateur don t i l a fa i t u sa ge est rep résen t é fig. 6 1 ; l es deux bou l es de cu i vre A et D on tc inq cen t imètres de d iamèt re ; l es bou les B e t C cinqm i l l imètres ; les fourc h es L et B son t éga lemen t de
1 54 D IFF. DE DÉCH . AUX SURF. COND . POSIT . ET NÉG .
un degré p l u s fa ibl e , e l l e ne con t i nue que pendan t unet rè
.
s cou rte pé1‘iôde ,“l électricité ne passan t c h aque foi s
qu ’en t rès-pet i te quant i t é . Ces circons tances son t enrappor t d i rec t
,ca r l ’étendue que peu t a tte i nd re l
’
éthiCel l e pos1t 1ve ,
’e t ladimens ion e t l é ten due de l’aigret te
pos i t i ve son t des conséq uences dela facu l té que posse el a su rface posit ive de fourn i r dans une déc h arge uneforte quan t i t é d ’é lect r ic i té.
1 438 . D esWe x périences Sembleibles
’a cel l es qu e j e v iensde fa i re conna î t ,re on t été fa i tes dan s d i fféren ts gaz . L’appare i l fig. 62 d iffère
.
de l ’appa rei l fig. 6 1 , en ce quel’
ex citateur se trou vé dans une c l oc h e de ve rre où l ’onp’
eu t i n t rodu i re des gaz ap rès avo i r fa i t l e vide . Les bou l es”
A e t B son t fi xées ’
a deux t iges passan t dan s des boî tesà cu i r
,e t réunies a u moyen d ’un fi l u ,
qu i commun iqueavec lè conducteu r d ’une mac h i ne é léctrique . Ces t i gesé tan t graduées , i l es t faci l e a vec u ne éChel le de reconn aî tre l a d i s tance en t re les bou les A et B
,e t l e s boul es
i nféri e u res 1m ses en Comnium cat 1on avec lèp lateau iiifér ieur de méta l , n
’
on isol é,au iiioyeri d
’
une fourc h e métàll iquè.Pou r comparer l es effet s de l a déc h arge dan s l
’a i r étdans différen ts gaz , ou fai t usage d
’ un au tre appareil ,en 1 apport avec le précéden t fig . 63
,et formé de deux
pe t i tes ba l l es E e t F,fixées ’a des t i g
’
es niétàl licjiies m0b i les
,qu i permetten t d ’augm enter ou de d im inuer là
is tai1 ce p .
Les résu l tat s con s ignés dan s l e tabl eau su i van t s’ex
pl i(1uent
..
d ’eux -m ê1p es ; tou te la déc harge a v a i t l ieudans l ’a i r
, quand l’
in fervalle é ta i t moi nd re que ce l uiinil iqué dans l a prem i è re ou l a t ro i s i ème ce
une ; to u t e l a déc h arge a u con t ra 1re ava 1 t l i eudaiislè gaz , quand l
’ i n te rva l le dans l ’a i r é ta i t p l us grandque.dan s l a seconde ou l a quatr ièm e col onne; à des dista nces i n terméd i a i res , l a déc harge ava i t quelquefo is liéutantô t d ’un cô té
,ta n tô t de l ’au tre.
CHAP ITRE x . 55
INTERVALLE p ex ra1mé EN FRACTIONS 111: pouce.
-lNTERVALLE CONSTANTQuand la petite bal le était Quand la pet 1 te bal le était
11 entie B et D in1luctn ce et posü1ve, la 1 11duct n ce et négat 1ve ,
décha1ge avai t l 1eu la décharge é ta1t tentépouce.
dans l’
om eue.
l’
hv rogenedans on dede carbonedans le gaz aude carbo
Ces résu l ta t s nou s mon tren t,comme ceux qu i on t été
p récédemmen t ob tenu s, que les gaz res tre i gnen t l a dé
c h arge dans des p roport ion s t rès d i ffé ren tes . S’ i l s n e son tpas auss i forts que l es p rem iers M . Faraday a ttr ibue lad i fférence à ce que l a c loc h e de verre n
’é tan t pa s vern i e,
agiäsait d’une man i ère i rrégul ière , et aux d imens ions re
la t ives des bou les de déc h a rge dan s l ’a i r . En e ffe t, dans l eprem iercas ,
el l es on t des d imen s i ons tre’ s-diffé1 en tes , tand i s que
,dans le cas p 1 ésen t , e l les on t les m êm es rlim en s ious .
En renda n t éga ux les i n terva l les n e t 0,fi g.
t ro uve les 1 ésul tat s su i van ts , re l a t i vemen t’a l a p l us gr
ande
fac i l i t é de déc h a rge dans l a pet i te bou le,se lon qu ’e l l e
es t pos i t i ve ou négat
.A il ‘ In ter . = o,4 po . ; A e t B i n ducteu rs e t pos i t i fs ,
déc h a rge p resque éga le en n e t o; A e t B i nd ucteu rsnégatifs , déc h arge p l us forte en 71 par une a i gre t tenegat 1ve .
In ter . po . ; A e t B i nduc . pos i t ifs,déc h arge en
11 pa r une a i gre t te ; en sen s i n verse déc h arge en 11
pa r une a i gret teI l es t donc dou teux que l a ba l l e négat i ve a i t une p l u s
g 1 aude fac i l i té que l a bal l e”pos i t i v e .
A zote : In ter . A e t B iuducteurs pos i t ifs,déc h arge
aux deux in ter .,p lu s forte enn avec des é t incel l es po
en p dans en n dans en 11 dansl ’a i r le gaz le gazauparavant . ensui te auparavant
19
030
027
1 56 nm . DE mâcn . AUX SURF . COND Ï POSIT. ET NÉG .
s itives ; A e t B induc teurs n éga t ifs,déc h a rge p l us forte
en 0 pa r une ét i ncel l e pos i t i ve . I l pa ra î t que la pet i tebal l e p rodu i t une déc h arge pl us rap i de .Oscz
‘
gèn e In ter . A e t B inducteu rs pos i t ifs ,déc h a rge par une a i gre t te ; i nducteurs négat ifs , déc h a rgep l us forte en 11 avec a i gre t te néga t i ve
,e t l a pet i te ba l l e
pa ra î t don ner la déc h arge l a p l us rap ide .Hy drogèn e In ter. A e t B
,i nducteu rs pos i t ifs,
déc h a rge p resque égale ; inducteu rs'négat ifs
,déc h a rge
p l us forte en 0,e t la déc h a rge pos i t i ve paraî t p l us fac i l e .
Ox ide de carbone mêmes cond i t ion s,la déc h arge
p resque tou te en 0 a vec une ét incel l e n éga t i ve . A e t Bind .
— n ég. ; presque tou tes la déc h a rge en 71 avec une
é t ince l le né at i ve . La déc h a rge négat i ve‘ es t p l us fac i le .G az aciËe carbon ique mêmes cond i t ion s ; déc h a rge
p resque en t ière en 0 . A et B i nduct . , déc h arge tout een n .
I l résu l te de ces expér iences que l a pet i te bal l e n éga t i vea un avan tage déc i dé pou r fac i l i ter l a déc h a rgé de rupt u re su r l a pet i te ba l l e pos i t i ve
,dan s que lques gaz
,
comme l ’ac i de ca rbon ique e t l’
ox ide de carbone,t and i s
que dan s quel ques au t res c ’es t la ba l le pos i t i ve qu i peu tê t re supér ieu re . Tousb es résu l ta t s on t é té ob tenus sens ib lemen t sou s l a même p ress ion atmosp h ér ique.
1 439 . Des expér i ences on t été fa i tes égal emen t sur lesmêmes gaz
,rel a t i vemen t aux c h angemen ts de l ’é t incel le
.cn a i gre t tes dan s l ’a i r l i bre. Vo ic i les résu l ta ts ob tenusquand l ’aigret te para î t m êl ée a vec l
’
ét ince l le
DÉCHARGE ENTRE LES DÉCHARGE
BALLES B D . ENTRE LES BALLES A C
Petite Petite Grandebal le B bal le B bal le Ainductrice inductrice inductricep osi tive. négative. posztwe.
1 58 D ÉCHARGE LUM INEUSE .
lorsqu ’e l le futparvenue’
a ce po in t que l a déperd i t ion commenea ’a s ’opé rer len tement .Ces résu l ta ts
,qu i on t été confi rmés encore par d ’au
tres expéri ences , v i ennen t’a l ’appu i des conséquences
a uxque l l es M . Bél li ava i t é té condu i t d’
.abord
Au l ie u d ’adap ter l a po in te méta l l ique au cond ucteu rl u i même
,on l e p l aça v i s à— v i s de son e x trém i té su r un
p ied non i sol é . Le résu ltat prouva encoree l a diffé1 ence qu iexi ste en t re l e pouvo i r ab sorban t e t ém iss if des po in tespour c h acune des deux é lectr ic i t és .M . Bel l i a dédu i t enfin des fa i t s qu’ i l a ob servés
1° que la force ord ina i remen t moi ndre que possèdel ’él ect r ic i té négat i ve , comparée à cel l e!de l
’
électricité pos it ive , fou rn i e par l a même mac h i n e , n e dépend passeu l emen t de l a d i spos i t ion m oin s avan tageusedes condueteu rs dest i nés
’
a recue ill ir la premi ère élect r ic i té ,ma i s auss ide l a déperd i t ion p l us faci l e q u ’e l le éprouve ; 2° que l ’onn e peu t admet tre l e p r i nc i pe m is en avan t pa r M . Tré
me 1 y pou r exp l i quer le p h énomène de la ca rte percéea u moyen d ’une é t i ncel l e é lec tr ique
,p ri n ci pe d ’après le
que l l ’é lect r ic i té pos i t i ve se p 1:opage1 a i t dan s l’a i r p l us
fac i l emen t que l ’électri c i té n égat i ve,pu isque les fai t s
obse 1 vés effec t i vemen t pa r M . Be l l i tenden t ’a p rouve rque l ’élec tr ic i t é n éga t i ve se p ropage p l us facil emen t quel ’élec trici té posit i ve .
5 VII . D écharg e lum ùieus e .
4 4 1 . Cet te décharge ,’qui se mont re sous l a forme
de l ueu r sou ven t t rès - bel l e , semble d épend re d’une
c h a rge rap i de et p resque con t i n ue de l ’a i r qu i en tourel e conducteu r . La d imi n u t ion de la su rfa ce élec tr i séep rodu i t ce t effet . A mesu re que l a bou l e o u l a t i ge arrond i e q u i est él ect r i sée pos i t i vemen t d im i nue , les a igret tes d i spara i ssen t et son t
. remp lacées par une l ueu rp h osp h orescen te con t i nue qui couvr'
e tout le bou t du fi l ‘
avec des t i ges t rès-pet i tes
,e t auss i a vec des po in tes con i
ques émoussées,les l ueurs on t l i eu p l us rap idemen t ; a vec
cHAP 1TRE x . 1 59
une po in te t rès-fine, on n e peu t obten i r l’
aigret te à l’a i r
l i bre,mai s seu lemen t l a l ueu r.
L’au gmen ta t i on de pou vo i r dan s l a mac h in e tend aroduire l a l um i ère . La raréfact ion de l ’air fav0 1 ise mer
veil leusemen t les p h énomènes de l a déc h a rge l um i neuse .I l es t très-d iffici l e d ’ob ten i r une l um i ère néga t i ve dans
l’a i r ’a des press ion s ord ina i res : M . Faraday n ’a p u l ’a vo i ravec une t i ge de o
, 3 p . de d iamètre , n i dan s des t igesp l us pet i tes . La l ueu r se présen te dan s tous les gaz qu’
i l aobservés : l ’a i r, l
’azote,l ’ox igène , l
’ h ydrogène,le gaz ox ide
de carbone , l’ac ide c
arbon ique , l
’aci de h yd ro-c h lo r ique ,l ’ac ide su l fu reux et l ’ammon iaque . I l pen se l ’ a voir obten ue dan s l ’ h u i l e de térébent h i n e
,mai s e l l e es t t 1 es-fa 1bl e
e t t rès peu v i s i bl e. La l ueu r e s t touj ou rs accompagnéed ’un souffle venan t so i t d i rec temen t de l a part i e l u 1n in euse
,ou se po rtan t d i rec temen t vers el l e . Le prem ier
cas es t le p lus généra l ; i l a l i eu même quand l a l ue11 rse p résen te au tou r d ’une bou le de d imens ions con s idérables .
Les d i verses c i rconstances qu i favo r i sen t sa product ion son t fac i l es ’a étud ier ; a ins i j e n
’
en fa i s pas ment 10n 101 .
Voyon ‘s mai n tenan t l e rapport q u i l ie l a l ueu r à l ’a igre t te e t à l ’ét incel le
,selon que les surfaces é l ectr i sées
son t pos i t ives ou néga t i ves . Si l’on commence pa r l ’et i ace l l e
,e l l e dev ien t a i gret te p l us rap idemen t quand l a
surface où commence l a déc h a rge est néga t ive quel o rsqu ’el l e es t posit i ve .
L a1g1 et te pos i t i ve dev ien t une l ueu r b ien avan t quel’
aigret te néga t ive a i t l ieu .
M . Fa raday pen se qu ’ i l es t p robab l e q u ’en exam i nan tavec at ten t ion .le passa ge d ’un ord re de déc h a rge a un
au t re,on t rouvera que chaque b
o az présen te des résu l ta t spa r ti cu l iers dépendan t d u mode
’)
don t les part i cu l es p reunen t l a cond i t i on électr iq ue pol a i reTous les effets observés tenden t à mont rer que l a
l ueu r es t due ’a une c h a rge o u à une déc h arge con t inuede l ’a i r
,l aquel l e es t accompagnée
,dans l e prem i er cas
,
1 60 D ÉCHARG E OBSCUR}Z.
d ’un couran t venan t de l a l ueu r,e t dans l e second d ’un
cou ran t qui se d i r i ge vers‘
e lle .
D ès l ’ in s tan t que l ’air env i ronnan t v ien t su r l e conducteur élec tr i sé e t a t te in t l e po in t où l a tens ion es t
élevée ’a u n degré suffisan t,i l se c h a rge e t se m en t en
su i te sous l ’ i nfl uence des forces auxque l les’ i l es t soumi s .Pendan t ce même temps
,i l o uvre l a route à d ’au tres par
t icules qu i se c h a rgen t ’a l eu r tou r,et a in s i d e su i te ;
d’
où résul te u n couran t .
5 VIII . D écharge obscure .
1 4 4 2 . L’ex péri ence su ivan te e t les effets q u i en résa l l en t , suffisen t pou r mon trer ce que l
’on en ten d pa rdéc h arge obscu re .So ien t deu x t i ges de cu i v re de 8 m ill im . de d iamètre
,
en t ran t dans un e c loc h e de verre par une de leurs ex trém i tés e t m i ses ensu i te en con tac t ; ou raréfi e l
’a i r dan sl’
in tér ieu r de l a cloc h e,pu i s on fa i t passer une
_
dé
c h a rge de l a mac h i ne en t re l es t i ges,e t pendan t qu’el l e
con t in ue les extrém i tés son t séparée s l ’une de l ’au tre ;au momen t de la sépara t ion
,une l ueu r con t i n ue a
l ieu su r l e bou t de l a t i ge néga t i ve , t and i s que l’
ex tré
m i té pos i t i ve reste tou t à fa i t obscu re. A mesu re quela d i s tance au gmen te , une t raînee de l um ière pourp reo u b l anc h e paraî t à l ’ext rém i té d e l a t i ge pos i t i ve e t s ’avance d i rec temen t vers l a t i ge néga t i ve , el l e s
’al longe’a mesu re que l ’ i n terva l le s ’él a rg i t , mai s ne se j o i n tj ama i s à l a l ueur n éga t i ve ; de sorte qu
’ i l y a touj ou rsen t re el l es 1 111 pe t i t espace obscu r . Cet espace, d
’env i ronun m il lim èt re ‘
e t p lu5 , es t i n va ri ab l e en appa rence dan ss on étendue e t sa pos i t ion rela t ivemen t à l a t i ge n éga
t i ve. Le même effet se p rodu i t , que le bou t négat if ,
soit
in ducteu r ou i ndu i t .Avec deux ba l les dan s l e récip i en t , où l
’a i r éta i t raréfié
,les résu l ta t s on t été les mêmes ; ma i s tou tes les fo i s
que l e rayon l um ineux qui se mon tra i t ap rès l’
ét incelle
et l’
aigret te ava i t cessé , il se c h angea i t en l ueur su r l es
1 62 TRANSPORT ou D ÉCHARG E DE TRANSPORT .
t and i s que l ’au t re est d ’un gri s pâ l e , ou b ien tou te l et i ncel l e e s t fa ib le e t d ’un caractère pa rt icu l i er . Les fa i tsp récédent s montren t commen t on conço i t l a d éc h a rgeobscu re .L
’
azote p résen te un e déc h arge t rès-remarquabl e en tredeux bou les , don t les d iamètres sont de 5po . e t de 2
‘po .,
l o rsque l a p l u s pet i te es t ren due n éga t i ve d i rec temen to u pa r i nduct ion . La déc h a rge part icu l i ère se p résen te àdes i n terva l l es qu i vari en t en t re e t et même 1
,
4 . Quand l a grande ba l l e es t i n du‘
ct r i ce pos i t i vemetel le con s i s te en u ne pet i te a i gret te part ie l l e su r l a pet i tebou le néga t 1ve ; i l y a ensu i te un espace obscu r , et enfinune l i gne d ro i te sur l a g ra nde bou le pos i t i ve (fig. La
pos i t i on de l ’espace obscu r es t con stan te,et p robab le
men t en rapport a vec l ’espace obscu r,quand l a l ueur
n éga t i ve es t prod u i te .On vo i t donc que la déc h a rge obscure es t étab l i e sur
des fa i t s i ncon testab l es .
5 l i . Tran sp ort ou décharge de‘
tran irp oft .
1 4 4 4 . Cet te déc h a rge , su r l aquel l e n ou s ne d i ron sque peu de mot s , pa rce que nou s l
’avons fa i t connaî t resuffi sammen t dan s les précéden ts vo l um es , es t cel l e qu ies t effectu ée pa r le mouvemen t des c
qrpuscu les qu i , se
t rou van t dan s l ’ a i r,son t t ranspor tés d ’une surface c h ar
ée à l ’au t re.Ce mode d e déc h a rge , comme l
’
observe t rès - b ienM . Fa1 aday , es t en apparence très d ifféren t des modesde déc h a rge ‘
que j’a i exposés , ma is comme 1l es t l e même
en réa l i té ,i l a c…devo i r en fa i re une ét ude part i cu l i ère .
Nous ne le su i v ro n s pa s dans l ’examen qu ’ i l en a fa i t , a ttend u que n ou s n ous en tenon s aux modes de déc h a rgequ i se rven t de base ’a l a t h eorie . Au su r
,p l us nous feron s
rema1q
uer ,avec M . Fa ra day
,que ce t examen es t d ’une
cer ta i ne import ance , pa rce qu i l m et en év idence non — seu
l emen t l a,
natu re de la déc h a rge e l l e— même,ma i s encore
l a facu l té que poséède l e couran t é lectr ique , de t rans
CHAPITRE x . 1 63
porter des part i es matériel les l orsque,ayan t un e i n ten si té
su ffi san te,i l t raverse un m i l ieu l i qu ide ou gazeux ,et même
so l i de .Je me su i s a ttac h é à décr i re avec déta i l s les ex périen
ces de M . Fa raday e t’a exposer les
_ principaux résu l ta tsqu ’ i l a obten us afin de mon trer l ’ i n fl uence qu
’
ex ercen t
les d iél ect r iques su r tous les p h énomènes d ’ i n duct i onen y comprenan t , b ien en tend u , les d i verses déc h a rgesé lec tr iques qui son t touj ou rs p1 écédées d
’une i nduct ion .
Je pa sse sous s i lence une partie des vues t h éor iques que
ce cél èbre p h ys i c ien a p résen tée s dan s ses quat re dern i ersmémo i res s ur l a cause des p h énomènes é lect riques en gén éral
,a t tendu que j e sera i s obl i gé d
’en trer dans des consi dera t ion s que ne comp0 1 te pas le pla n de mon ouv ra ge ,m on bu t étan tpart i cu l i èremen t de fa i re conna î tre les fa i tsp r inci paux qu i peu ven t serv i r à exp l iquer les prop ri étésgénéra l es de l ’é lect r ic i té
,e t son mode d ’ac t ion , comme
force p h ys ique,ou comme force c h im ique .
L IVRE XIV .
DES DIVERSES PILES ET DE LEURS EFFETSPHYSIQUES ET CHIMIQUES.
0
CHAPITRE PREMIER .
D ES D IVERSES PILES A COURANT CONSTANT .
P rem ières recherches .
1 4 4 5. ON s’occupe beaucoup , dan s ce momen t , de lacon s t ruc t ion de p i les qu i produ i sa i t des effets p h ys iques e t c h imiques constan ts , en ra i son des a van tagesque l ’on en ret i re pour les rec h erc h es sc ien t ifiques , ou quel ’on en peu t
.
re t i rer pour l es app l i ca t i on s i n dus trie l les,
avan tages qu’on ne saura i t t rouver dan s l es p i l es ’a anges
ou au t res,cons tru i tes d’ap rès l es p r i nc ipes de Vo l ta .
Mai s on a perdu de v ue les prem ières rec h erc h es qu i on té té fa i tes po u r t rouver l es p r in c ipes à l ’a ide desquel s
.
on
con s t ru i t a uj ou rd’ h u i les nouvel les p i l es . Vo ic i l e p réc i sdes rec h erc h es que j ’a i pub l i ées ’a ce suj e t dans les Aunales de p h ys ique et de c h im ie (t ) i l y a d i x an s
(1) Tom . XL I I I .
1 66 PREMIÈRES RECHERCHES.
On recommence l ’expér i ence après avo i r c h angé lesl iq u ides et riéttôÿé l es l ames ; la dé v ia t ion est encore dan sl e p rem ier momen t
,
'
de ma i s Si l ’on aj ou te quelquesgo ut tes d’ac i de n i t r ique da ns l a case cu i vre , l es effetschangen t} l e
’
couran t augmen te d’in ten s i t é .
En sub st i tuan t du n i t ra te de cu i v re à l ’ac i de n i t r ique ,les résu l ta t s son t sen s ib l emen t les mêmes .En suppr iman t l ’aci de su l fu r ique e t n ’
ajoutan t que del’ac i d e n i t r ique dan s l es deux cases , on a
N°
3.
DURÉE DÉVIATIONcontenu dans lacase cuivre. case zinc. l ’immersion. l’aiguil le aimantée.
Eau et x/So d’acide Eau et r/Sb d’acidenitrique.
CHAP ITR E PREM IER . 67
L’ac ide h ydro -c h l orique subst i tu é ’a l ’ac ide n i t r iqu e,
e t eniployé en même quan t i té,p rodu i t à peu p rès l es
m êmes ‘effets .Quand l a case cu ivre ren ferme une d isso l u t io n satu
rée de n i t ra te de cu i vre , e t l a case z i n c une d isso l u t io nsatu rée de su lfa te de z inc
,on a
LIQUIDE ntmÉ1 n1îv1.m ou
contenu dans lacase cuivre. case z inc l ’ immersion . l’aiguille aimantée.
Dissolut ion sàturée D issolution saturée1 5 min.
nitrate de cuivre. sulfate de zinc.
Enfin cons i déron s l e cas où l ’on m et de l ’ac i de n i t r ique dan s la case z inc
N°
5.
Quoique‘
je ne rapporte pas les i n tens i t és des cou ran t squ i corresponden t aux dév ia ti on s de l ’a igu i l l e a imantée
,
c
'
es dév ia t i on s su ffi sen t néanmo ins pour t i re r les‘
con
séquences su ivan tes, q ui son t impo rtan tes pour l a cons
t ruc l ion des p i les ’a com en t constan tLe maximum d in tens i té s’obt ien t sen s ib l emen t quand
l e cuivre p l on ge dan s une d i sso lut ion de ni t ra te de cui
1 68 PREM IÈRES RECHERCHES.
vre,e t l e z inc dan s une di sso l u t ion de su lfa te de zinc .
La dim inu tion de cet te i n tens i té su i t à peu près l a mêmeloi que dan s les tab leaux n
° 82 e t 3. Les résu l ta t s du
n ° 5 son t ceux qu i offren t l e mo in s de var ia t ion s . On peutmême
,avec certa in es p récau t i on s
,l es rend re croi ssan tes
pendai1 t une dem i h eu re ; i l s uffi t pou r ce la d e ne mett re qu
’
un d iap h ra gme dan s la ca i sse,ou rapprocher
te l lemen t l es deux d iap h ragmes l’un de l ’
,au tre que l ’a
c ide n i t r ique de l a case z i nc pu i sse passer l en temen tdan s l a case cu i v re
,afi n d ’au gm en ter le pouvo i r cond ue
teur de l a sol u t ion . I l m ’es t a rr i vé p l u s i eu rs foi s d’obten i rune compen sat ion t e l l e que l es dév ia t i ons de l ’a i gu i l l ea imantée éta i en t pa rfa i temen t const antes
,pendan t une
h eu re e t p l us , a van tage que l’on n ’ob t ien t j ama is a vec les
p i l es ord ina i res .1 4 4 7 . Je doi s fa i re ob server qu ’en genéral dès l
’ i n s tan tque la p i l e fonct i onne
,i l s ’opère des décompos1t 10n s e t
des tran sports de substances qu i pola r i sen t l es é lec trodesde man ière à produi1 e des cou ran ts en sen s i n verse duprem i e r
,de sorte que l
’ i n tens i té de cel u i- c i d im i nue peu '
à peu . L’ar t con si ste donc , pou r ob ten i r un couran tcon stan t
,à d i ssoudre l es dépôts à mesu re qu
’ i l s se formen t
,avec des l i qu ides convenab lemen t p lacés . On y
parvién t0
à l ’a i de d u p rocédé que j’
ai décr i t dan s l ’e‘ax pér i cuce n ° 5. L’ac i de su lfu r ique qu i est dan s l a case cu i v rees t emp loyé en part i e à di ssoudre une port ion du z in cqu i est t 1 an sporté su r l a p laque cu ivre ; de même l
’ac iden i t r ique , qu i se t rou ve dans l
’au tre case,s’empa re d ’une
pa rt i e du cu iv re de l a d i sso l u t ion qui a t ra versé les deux’ d iap h ragmes
,e t es t réd u i t par l e z i nc . En d im inuan t par
ce moyen l ’ i n ten s i té du couran t seconda i re , on a rr i ve àdes effe ts sens ib l emen t constan t s .Pou r comp l éter l ’ana lyse des effets p rodu i t s dans un
coup le vo l taïque, p
ar l’ i nfluence
_ des act ion s é l ec tro-c h im iqnes , i l é ta i t nécessa i re de déterm iner j usqu
’à que lpo in t ces act ion s cessa i en t d ’ag i r p
ou r augmen ter l’
in ten
s i té d u couran t . C’es t ce que j’
a i fa i t de l a man i èresui van te l
’expér i ence é tan t d i sposée comme dans
1 70 DE LA PILE SIMP . A ñÉGAG . D’
0X . A COUR . CONST .
l u t ions ; dan s le boca l où se trouve l’
alcal i,p longe une
l ain e d’or , e t dan s l’au t re une l ame de plat i1ie . Si l
’
appé
1‘
eil es t d isposé de man ière que l es sol u t ion s so i en t séparées pa r un e cô nche m inced’
êu gile , i l y a un dégagemen tabondan t de gaz ox i gene sur la lame qu i se t ro uve dansl’
alcal i.
Je va is ma i n tenan t con t inuer à exposer l es ob servat i on s qui on t été
e
fai tes
avec ce t appare i l depu i s l a pub l icâ t iôù de l a i 3 part i e da' Ve
vô lurfie,où' se“t rouve l a
t liéorié que j’
ai donnée de ses effets .1 4 49 . M . Jacob i de D or
pa t a fa i t un trava i l a ssez
étendu sur cet appare i l : Vo ic i l e mode de Con st ruct ionqu
’ i l a adop té,et qui es t
’a peu p rès l e m ême que cel u ij ’a i décr it
D ans un pet i t boca l , ferm é a l a part i e supéri eu repar un coüvercle de pap ier
, plon’
geaiit’a t ra vers ce con
vercle un t ube de verre de c i nq l ignes de d i amètre , ouver t par l e h au t e t fermé ’a sa pa rt i e in fé ri eu re a vec untampon d
’ a rg i l e non'
effet vescen i è a vec les ac i des,et hn
mëcté d ’une so lut ion concent rée de se l m ari n,dan s
l aque l l e on ava i t aj ou té u n peu de potasse caust ique. I lim porte beaucoup pour l e succès de l ’expér i ence que l ebouch on ne ferme pas trop for temen t , car au t remen t lesl iqu ides qui son t , l
’un dan s l e bobal,l’
ai1 tre dans le t ube,
ne pou 1 rai en t pas commun iquer en semble ; i l n e fau t pasnon p lus qu i
’
l soi t t r0p a i sé,dans l a cra i n te que l a p res
s i on dn gaz ne pu i sse fa i re passer l e l iqu i de dan s le tdbeà t ravers l ’a rg i le . Le h au t d u t ube était ferm é a vec u n bonc h on de l i égé
,a”uquel é tai t aj u s té un pe t i t t ube de verre
dans l equel passa i t l e gaz qu i se dégagea i t , a ins i qu’un fi l
de p lat i ne sondé ’a un e l ame de p la t i ne q u i se t 1 0uvaitdans l e p rem ier tube . une au t re l ame de p la t i ne p longeait dan s le boca l , les deux l am es de p la t ine avaien t etém i ses en commun i ca t ion avec le fi l d ’un m ul t ip lica ténrt rès Sen s ib le . Un t ube d iv i sé
,dan s l a bou le duquel on
ava i t fa i t fondre u n peu de p h osp h ore,receva i t le gaz qui
sorta i t pa r le t ube de déga gemen t e t éta i t recuei l l i sousl ’ea u . Les lames de pla t i ne , qui avai en t deux pouces e t
CHAPITRE RREM IER . 1 7 1
dem i de l on gueu r su r un dem i pouce de largeu r, ava ien tété décapées avec so in
,en les p longean t ’a d i verses repr i ses
da ns de l ’ac ide n i t rique . Ce tube éta i t rempl i j usqu ’aubord avec une l ess i ve d ’une potasse nouvel l emen t pré parée e t t rès concent rée . On e nfoncait ensu i te le bouc h onde man ière que l e t ube des t i né a u dégagemen t d u gazfû t rempl i de l iqu ide . D ans le boca l on versa i t de l ’ac ide n i trique t rès— p ur concen tré
,d ’une pesa nteu r spéci
fique de à l a tem pé1 atnre de 1 4 degrés de R .
Auss i tô t que l e c i rcu i t éta i t fermé , i l y a va i t u n dégagemen t de gaz abondan t. Lorsque lé l iqu i de é ta i t en t i èremen t so rt i dn t ube
,i l se d égagea i t des bu l l e s de gaz qu ’on
l a is sa i t éc h appe r pendan t une dem i- h eu re e t l e gaz éta i tensu i te recue i l l i . Voic i les rés ul ta t s que M . Jacob i a o ht enus a vec l ’appa re i l d i sposé comme i l v ien t d ’êt re d i t
1° La dév ia t io n de l ’a i gu i l l e a iman tée
,qu i é ta i t de 36
degrés dès l e c0mn 1 encemen t , n’a ép rouvé aucun c h an
gemen t pendan t 24 h eures ;2° Sur l a l ame de pla t i ne plongée dan s l ’ac ide on n ’a
remarqué aucune t race v i s i b le de dégagemen t de gaz ; i ln ’y en a pa s en davan tage i n téri eu remen t o u à l a su rfacee x tér ieu re du bouc h on d a rg :i .le Cependan t l ’ac ide e x hal a i t
,dan s le cou rs de l ’expéri ence , une odeu r d ’ac ide
n i treux,comme j e l
’ ava i s déj à annoncé ;3°I l éta i t importan t
,pou r l e succès d e l ’expér ience
,
que l ’alca li fû t concen t ré a i ns i que l’aci de
4°
Ce t appa re i l décomposai t l ’ iodnre de potass ium ;5° La p réc ip i ta t ion du cu i v re su r l ’un des fi l s de
p la t ine dan s un appa rei l décomposan t n e s’ est pas effect uée
,du mo ins ap i es une expér ience d ’un qna 1 t d ’ h eu re
,
6°
L01 sqne la dév ia t ion de l a i gu i l l e en t cessé e t quel’
iode fut dégagé,l a l ame qu i plon gea i t dan s l ’alcal i se
Compor l a i t connu e l e z i n c , e t ce l l e qu i se t rou va i t dansl ’ac i de comme l e cu i vre d ’un coup l e vol taique ;
7° 8 00 p ieds de fi l de cu i v re de de l i gne de d ia
q uètrc i n t rodu i ts dans le c i rcu i t n e c h an gèren t pas sen
s iblemen t l a d év ia t ion . La rési s tance de conduct ib i l i téde ce l on g fi l deva i t ê tre ex trêm emen t fa ib l e rel a t i vemen t à cel le des au tres subs ta nces du c irc u i t ;
1 72 DEVELOP P . BEL . AUX DÉCOMP . CH1M . CPER . , ETC.
8° Quand l e c i rcu i t éta i t étab l i au moyen de l ongues
sp i ra les et d ’un cyl ind re de fer,i l n ’y ava i t pas l a mo i ndre
é t incel l e a u momen t où on l e ferma i t on on l ’onvrait .L ’emp lo i m ême d ’un fi l de fer cou rt ne donna i t j amai sd
’
ét incel le
9° Lorsque l ’on armait l a l ame de deux fi l s d e pl a t ine
e t qu ’on l a p l aça i t dan s l e cercl e,comme
,
fermetu re secondaire
,on éprouva i t , en emp loyan t l a sp i ra l e e t en
i n terrom pan t ce c i rcu i t,une secousse ext rêmemen t fai
b l e quoique'sen sible ma i s r ien en l e ferman t . Le ci rcu i tn ’étan t fermé que pa r l e fi l du m u l t i p l i ca teu r
,on n ’é
p rou va i t a ucune sen sa t i on,a l o rs même qu’on appl iqua i t
l e fi l su r l es l èv res,
1 0° Le dégagemen t de gaz é ta i t tel qu’on ob tena i t en 5
h eures de pouce cub . ; ce gaz , p ri vé d’
odeur,
‘
des aveu r e t de couleu r
,était
'
absorbé pa r d u p h osp h ore àp e i n e c h auffé j u squ ’au po i n t de fus ion , a vec dégagemen t de l um i ère b ri l l an te . Ce gaz man ifes ta i t donc tou tesl es p rop ri étés de l ’ox igène pur . Tous ces fa i t s co nfirmen tles observa t ion s que j ’avai s annoncées dan s mon rhé
m01re.
5 I II . D éve lopp emen ts rela t ifs aux décomp os it ion s
ch im iques op érées avec les_
app areils hy dro-é lec
triques s imp les .
1 4 50 . I l es t b ien p rouvé ma i n tenan t que la quan t i té(1 e l ec tr ic i té
,qu i es t assoc i ée aux a tomes dan s l es com
posés c h im iques,es t p roport ionnel l e aux affin i tés en
ver tu desquel les ces a tomes son t comb inés . D’ap rès
ce p r in ci ple,p l u s l es affin i tés son t énergiques , p l us i l y
a d ’é lectr ic i té déga gée dan s l a comb ina i son , et p us, ecou ran t élect r ique employé doi t a vo i r d ’ i n tensi t é pourdé tru i re cet te comb ina i son . Aussi a— t — on t rou vé que lo rsq u’une so l u t ion es t soumise à l ’ act ion d ’un couran t , l aquan t i té de ce t te sol u t ion , qu i es t décomposée , es t proport ion nel le
à l a quan t i té d ’él ectr ic i té qu i passe dans cemême temp s .D
’
un autre cô té , nous sommes porté3 à admett re ,
1 74 DÉVELOPP . REL . AUX DEC01 iP . CH IM . OPÉR ., ETC .
A B,comme i l es t dit dan s le mémo i re c i dessu s re l a té.
Dan s l e t ube C D , on n’observe aucun déga gemen t de
gaz,mai s l ’aci de n i t rique se col o re successi vemen t en
ver t,pu i s en b leu
,en passan t success i vemen t pa r tou tes
l es finances i n te rméd ia i res . Cette expérience dérhon t 1éévidemm en t que dan s l a c h aîne h yd ro-é lect r ique, l
’
aèidcn i t rique es t décomposé pa r l ’ect ion du couran t qui l
‘ ê
su l te de l a réact ion c h im ique de l ’ac i de su r l ’al ca l i . Toutesl es fo i s que l e fi l du t ube CD n
’es t pas imméd ia temen ten con iaCt a vec l ’aci de n itriqné, l e dégagement de gazcesse dans l e t ubeAB . Cet te cond i t ion es t rempl quan dl e t ub e CD con t ien t de l ’ac ide su l furique a d ifféren tsdegrés de den si té
,e t es t fe 1 1né pa r en bas avec u n bon
c h on d ’arg i le . D ai1 s l a réact ion de l ’ac i de su i l’
alcal i ;l’ac i de p rend l ’ él ect r ic i té pos i t i ve
,l’
alcali l ’é l ec tr ic i t é n égat ive ; dès l o rs l a l ame qui se trou ve dan s l a potasse estl e pô l e
,
pos i t if, et l e fil qui es t dans l’ ac i de l e pô l e n éga
t if. L’ac ide n i t r ique perd dan s ce tte c i rcon stance peu apeu de son ox i gene , e t se c h an ge en ac ide n i t reux quise di s sou t dans l ’ac i de n i t r ique ; selon l e degré de concen t ra t ion de la d issol u tion
,la cou leu r de la l iqueur
passe succes s i vemen t du j aune au ve1 t e t au bien .
2° E x p éri .en ce Si l
’
on emp lo ie,au l ieu d’ac i de ui
t r ique
,de l ’ac i de su lfurique é tendu de moins de lamoit i é
de son po i ds d’
,eau i l se dégage encore de l
’
ox igène su rl a lame qu1 se t rouve dan s l a potassè , ma i s en mo insgran de quan t i té que dan s l
’expéri ence précéden te . Sur lal ame né
gat i ve i l y a u n dégagemen t de gaz h ydrogène
correspondan t .Quand l’aci de renferme une grande quan
t ité d"ea 1i , l e coura n t é lec tr ique n’
a p l us assez de forceou r décomposer l ’eau .
3° E xp érience . Si dan s l e t ube A B on en in et u n aut re
,éga lemen t fermé avec un tampoii d
’arg i l e d’env i ronunhen t iin è tre de l on gueu r , et remp l i d
’une so l u t i on désu lfa te de potasse , e t q u
’on y p lon ge la l ame de p la t ineen tourée d ’une bande de pap ier tou rneso l , cel l e c i .neta rde
pas à roug ir. On vo i t par l à que l’él ect ric i té qui
se dégage dan s la combinai son de la potasse avec l’ac ide
CHAP ITRE PREM IER . 75
sulfur ique,dev ien t ap te
,dan s l e même l iqu ide
,à dé
composer le même se l . Si à l a p lace de l a so l u t i on deotasse , on m e t une so l u t ion d’ iodure de potass i um
,
l’iode apparaî t imméd ia tem en t autour de la l ame dep la t i ne
,comme dans l ’expér i ence de M . Jacob i .
4°E x p érience . Pui squ ’ i l es t b ien démon tré que le
cou ran t é lect r ique es t d û à l a réac t i on de l’ac i de s u rl’
alca li,s i l ’on veut ob ten i r le max imum d ’effet s , i l fa u t
d i sposer l ’appa1 eil de man iè1 e que les deu x é lect r i c i tés ,a
’
l in s tan t même de leu r dégagemen t , se porten t su rles lames de p l a t ine des t i n ées a les 1 ecevoir.
Vo ic i l a d ispos i t ion qu i m ’a pa rn l a p l us favorab l e pourob ten i r ce 1 ésu l tat (bg . le t ub e AB es t co i ffé
,à
son extrém i té i n fér i e ur,e a 1 ec une dou i l l e en p lat i1ie ,
p ercée de pe t i t s t rous,e t
’
a u cen tre de l aquel le es t soudéun fi l de p la t i ne a b ; on recouv re ce t te lame ext érieu remen t d’ une to i l e à t i ssu t rès — serré
,e t l’on pose dessus une
au tre l ame de p la t i ne éga lemen t percée de t ro us ,’a l a
quel l e es t soudé un fi l de p lat i ne qu e l ’on m e t en comm un ica t ion a vec l e fi l d u tube A B ; ce t te dern i ère lamees t en tou rée d ’un bord re l evé qu i permet de l e fixer su rl e t ube . Au moyen de ce t a rrangemen t , les denx l iqn ide5,à l ’ i ns tan t où i l s réag is sen t l ’un su r l ’au tre
,cèden t
,aux
lames de p lat i ne avec lesquel les les part ies agissan tes son t .en con tac t , une port ion des deux é lec tr i c i tés d égagéesd
’
0ù 1 ésul téun co uran t p rodu i t pa r l a p l u s grande quant ité de l ’élect r ic i t é que l
’on pu isse 1 ecueil l ir dan s l a réact ion de l ’ac i de sur l ’alca l i. Le dégagemen t de gaz ox igène es t très abondan t
,s i l ’a ppa re i l es t b ien d i sposé .
Quand le t ube a deu x cent imè t res de d iamètre,i l n e fau t
que peu d’ i n s tan ts pou r recue i l l i r un cen t im ètie cub ique
de gaz oxi gene . D ans cet apparei l comme dans les précéden ts
,on do i t év i ter d ’opérer su r les d i sso l u t ion s qu i
donnen t na i ssance pa r l eu rs réact ions réc ip roques à descom posés SOl l (l€S
,a ttend u que les surfaces de con tac t
son t b ien tô t ob st ruées par des cr i s taux non conducteu rsqu i s’0pposen t à la c i rc ul a t ion du couran t . Quand ce t
1 76 DÉVELOP P . RBL . AUX DÉCOMP . CH IM . OPÉR . ETC .
effet a l ieu , i l faut l a ver l a surface du con tac t pour d i ssoudre les cr i s ta ux déposés .5° E x p érience . Le tube AB
,fermé en bas comme à
l ’ord i na i re avec un bouchon d ’ a’
rg i l e,h umecté d ’une so
l u t ie n de se l m ari n,es t remp l i d ’une so l u t ion d’
iodure
de po tassi um,l e verre MN remp l i d ’ac ide su lfu rique
l égèremen t é tendu d ’eau,pu i s l a commun icat ion es t
'é tab l i e ent re l es deu x l iq’
u i des a u moyen de lames dep la t i ne en re l a t i on avec u n fi l d u même méta l . L’ iod urede po ta ss i um es t décomposé pa r l ’ac t ion d u cou ran t p rodui t da ns l a réac t ion de l ’ac i d e su lfur ique sur l e sel mari n .
On pourra i t s upposer que l e dégagemen t de l’
inde au tou rde l a l ame qui p longe dan s l a dissolut 10n de l
’
iodure,
p rov ien t de l ’aci de s u lfu ri que qu i,s’ étan t i nfi l t ré ’a t ra
vers l ’argi l e
,au ra i t ron
gi su r l ’ iodn i‘ e de po tass i um ;
m a i s i l n ’en est r ien,p u i squ’on ob t ien t l e m ême résu l
ta t quan d l a solut i0 1i d ’ i o du re se t rou ve dan s un secondt ube p lacé dan s l ’ .au t reEn subst i tuan t a l ’ac ide s u lfur iqu e une so lut i on con
cen trée de n i t rate deC cuivre,l ’ ie de es t égalemen t sépa ré ,
m a i s sans q u ’ i l y a i t dégagemen t de gaz e t que l e n i
h a te de cu i v re so i t d écomp osé . L’act ion du cou ran t es t
donc en t i èrem en t emp l oyée ’ séparer l ’iode d u potess i um
,don t l a comb i na i son es t formée en ver tu d ’affinités
moindres que ce l les qu i con s t i tuen t l a comb ina i so n del’
0x ide de cu i v re a vec l ’ac i de n i t r i que dans l e n i t ra t e .Les expér i ences que j e v ien s de rapporter
,p rouven t
é v i demmen t que l es d écompos i t i on s susmen t ionnéesson t d ues un iquemen t à l ’act ion dn
’
co uran t résu l tan tde l a réact ion c h im ique des deux solu t ion s qu i se t ro uven t , l
’u ne dan s le tube A B,l ’a ut re dan s l e verre MN ,
e t qu’
en d i sposan t les apparéil s pour empêc h er , a u tan tqu ’ i l est poss ib le , l a recompos i t ion des deux él ec t r i ci tésdégagées dan s cet te act ion
,on a des effet s c h im iqu es
comparab les à ceux qu i son t p rod u i t s avec le couran tp rovenan t d ’ une p i le composée .
1 78 DES PROPR IETES D U Z INC ‘
AMALGAMÉ .
que du zin c ama lgam é es t p os itijrrela tivem en t à du
zin cp ur c’ est à d i re qu’ i l es t pl us a t taqué que ce der
m er. Davy s’es t borné ’a annoncer ce fa i t,sans en t i re r
a ucune con séquence pour l a cons truct io1i des bat ter iesvo l taïques .I l paraî t que c’est M . Kemp
,d
’
Edimbonrg , qui a
employé le p rem ier l e z i nc amal gamé et l e cu i v re dansl a const ruct ion régul i ère des appare i l s vol taîqnes , commeon l e v o i t da ns l e nouveau Jo u rna l p h i losop h ique durofesseur Jameson pour“décembre 1 8 28 .
1 4 52 . Je va i s passe r m ain tenan t en revue l es ex périences qu i on t é té fa i tes success i vemen t su r l e z inc am a lgam é pa r MM. Stu rgeon
,Faraday e t autres p h ysic i en s .
Commençon s par le mode de p réparat ion 011 pren d deu xl ames de z in c , e t a près l es avo i r po l i es a vec du pap ierde verre
,e n étend du mercu re su r la su rface de l ’une
d’el les avec du l i n ge,ou b ien
,ce qu i es t p référable
,on la
p lon ge auparavan t dans de l’ea u a i gu i sée p ar l ’ac i de su l
furique . Ces deux lames, a i n s i p réparées e t m i ses en com
m dn ication avec un mu l t ip l i ca teu r,son t p longées dan s
une .fa ib le d i sso l u t ion d’eau ac i du l ée . La lame amal gaméea g i t comme le z i nc e t l ’a u t re comme l e cu i vre dans u ncoup le vo l taïque o rd i na i re . Ma i s ce qu’ i l y _
a encore deremarquab le dan s l es effets que nous décr i vons , c
’e s tque l ’act ion c h im ique
, qui d’ord ina i re es t v io l en te
’
e t in
ten se su r le z inc qu i p l onge dan s u ne so l u t ion d’ac i desu l furique ou d ’acide h ydroo — c
_
h lo rique,es t t ranqu i l l e et
un iforme su r des l ames de z i n c amalgainé. D e p l us , lespouvo i rs é l ec tr iques son t p l us fortemen t exa l tés et son ten j eu pendan t p l u s de temps qu
’avec d u z in c p ur .Avec une so l u t ion d’ac ide n i t reux les énerg ies é lec
t r iques des deux lames se mon tren t à un degré t rès-supérieur.
M . St u rgeon a fa i t l ’expéri ence su i vante : deu x l amesd e z i nc
,présentan t c h acune une surface d e 1 0 pouces
ca rrés e t don t l ’une éta i t amal gamée e t brillan te e t l ’aut renon ama l gamée
,on t été p lon gées dans de l ’ac ide n i treux
d i sso us dan s douze fo is son vo l ume d’eau,après avo i r été
CHAP ITRE 1 1 . 1 79
m i se s en rapport avec un mu l t i pl ica teu r . L’a igu i l l e,ap rès
p l us ieu rs osc i l l a t ions,s’es t ar1 êtée à 65° ap rès quo i on a
ob tenu les résu l ta ts su i vant s
l’aigui l le.
En 4 h eures .
Les l ames n ’
ayan t‘
pas é té déran gées , au bou t de 1 5
h eu res , l a dév iat ion de l’a i gu i l le é ta i t encore de Le
circm t ayan t été i n terrompu,san s que les l ames fussen t
dérangées de p lace,pu i s l ’a i gu i l l e revenue dan s le m éri
d ien magnét ique,l e c i rcu i t fut de nouveau compl é té ;
l ’a i gu i l le , après a vo i r é té proj etée à 30° , s’
arrêta à 90
1 4 53 M . Faraday a fa i t d e son côté les observa t i onssu ivan t es
,a vec une pet i te ba tt e ri e de 1 0 pa i res de p l a
ques , composées c h acune d’ une l ame de z in c ama l gamée
e t d ’un e l ame de p la t ine, p 1 ésen tan t une su1 face de quat re
pouces ca rrés,réun ies l ’une e t l ’au t re a u moy '
en d ’un filde pl a t in e . La p i le ava i t l a fo rme d’
une batter i e à couronnede tasse ; de pl u s u n apparei l décomposan t fa i sa i t pa rt i edu c i rcu i t
,le l iqu i de em ployé était une d1sso lut 10n (l ’ac i de
sulfu 1 iqué, d’une grav i té spécifique de 1 ,25. L ’act ion
éta i t n u ll e su r le z inc am al gamé,q uan d les élect rodes
1 1 eta ien t pas en commun ica t ion ; e t l o rsque ce t t e com
m un icat ion éta i t étab l ie,l ’act ion su r le z i nc é ta i t en p ro
port ion a vec l a décompos i t ion dan s l ’appa rei l décomposa n t , at tend u que lo rsque le coura n t é ta i t retard édan s ce dern ier
,i l é ta i t reta rd é éga lemen t dan s l a
ba tter i e . Quand une p laque de z i nc ama l gamé e t une
n es PROPR I ÉTÉS DU Z INC AMALG AME .
l ame depl at i ne , p longées l ’une et l’au tre dan s une so
la t i on d ’ac ide su l furique, e ta1en t m i ses en commun ica t ionavec un mu l t i p l i ca teur , l e couran t éta i t t rès - pu i ssan t ,ma i s son i n ten si t é d im i nua i t au ss i tô t
,e t el l e n ’é ta i t p l u s
qu e l e3ou l e de ce qu ’el l e éta i t d’abord . Cet effet es t dû ,
comme l ’observe M . Faraday,à ce que l ’ac t ion qu i a l ieu
su r l a su rface de l a l ame de z inc étan t régu l i ère l ’ac idequ i es t en con tac t avec l e z inc neu t ra l i se rap 1dem en t
l’
ox ide formé,de sor te que l ’ox idat ion marc h e ensu i te
l en temen t . Q1iand on opère avec le z i n c ord ina i re , l e dégagem en t d u gaz sur l e z i nc ord i na i re tend a mêler con t in ue l lem en t tou t l e l iqu ide
,e t porte a i nsi su r l e méta l d e
l ’ac ide n ouvea u qu i en l è ve l ’ox ide formé ; a in s i de su i te .Avec la ba t teri e de z inc amal gamé
,c h aque foi s que
l e cou ran t cesse,l a so lu t ion sal i ne près d u ’ z in e es t gra
duel lem en t répandue dan s l e reste du l iqu i de ; e t a u renouvel l emen t du con tact a vec les é lect rodes , on trouveque les p laques de zi n c son t dan s des c i rcons tances l es p l u sfavorab les pour l a p roduction d ’un couran t for t et pu i ssan t
,e t ce l a a vec d ’au tan t p l u s de ra ison que l e z i nc
amalgamé n ’es t pas a t taqué quand le c i rcu i t es t ouvert .
J ’ai d i t p l us h au t queM . Faraday ava i t remarqué qu ’avec un coup l e z i nc ama l gamé e t p l a t ine , l
’ i n tens i té d ucou ran t d im inua i t rap idemen t
,des expér ien ces fa i tes
postér ieuremen t n ’on t pas donné cependan t l e même résul tat
,comme on va l e vo i r
On a opéré avec u n coup l e z inc amal gamé e t p l at i ne ;l a su rface de c h aque p laque a va i t 4 pouces ca rrés , e t l el iqu i de in terméd ia i re éta i t un e d issol u t ion d ’ac ide sulfur ique .D an s l e p rem ier momen t la dév iat ion de l ’a igu i l l e a été
de 62° 5; pu i s
En 5
1 0 Id
1 5
20 Id
25 Id
1 8 2 D ES PROPR IÉTÉS 11 13 ZINC AM ALG AM É .
p l aques de z in c amal gamé,séc h ées e t pesées a vec so i n
,
e t une so l u t ion semblab l e à la précéden te . Une de cesl ames fut i n trodu i te a vec une au tre de pl a t i ne
,en com
m un icat ion avec e l l e,dan s u ne ép rouvet te rempl i e de l a
so l ut ion . La secondép laque fut mise en mêm e tempsdan s une au tre éprou vette remp l i e du m ême l iqu ide, h orsde tou t con tac t méta l l iqu e. D ans l a 1
re éprouvett e i l yeu t un for t dégagemen t de gaz au tou r du p la t ine
,et au
cune b u l le sur l e z inc amal gamé de l a seconde éprouvet te . Au bou t de d ix m inu tes
,l es p l aques furen t l a‘vées
,
séchées e t pesées de nouvea u ; l a seconde p laque pesa i tau tan t qu ’avan t l ’expér ience
,tan d i s que l a p rem ière
ava i t perd u de son po i ds,comme ce l a deva i t ê t re . Le
gaz h yd rogène dégagé ayan t étémesuré , on t rouva que ,pou r u n équ i va l en t de zinc ox idé , un
’
équ ival en t d ’eauava i t été décomposé .R ela t ivemen t à l ’observat ion de M . D elarive su r l e
z inc p ur,il fau t remarquer que l orsque l ’ac i de agi t
sur du z in c ord ina i re,des port ion s de cu i vre
,de p lomb
,
de cadmium,ou d
’
auties mé taux , son t m i ses en l iberté àl a surface e t con s t i tuen t
,par l eu r con tac t a vec l e z inc
,
des pa i res de coup l es vo l taïques t rès-pet i ts,ma i s t rès-ac t ifs .
I l résu l te de cet te mu l t ip l ic i té d ’act i ons , qu’ i l y a
beaucoup de z inc d étru i t , et que l ’ h ydrogène se dégageen apparence su r l a su rface du z i nc , tand i s que ce dégagem en t n ’a l ieu rée l l emen t qu ’à l a
’
su rface des part icu les m éta l l i ques ét ran gères . Ces pa rt icu l es serven t enmême t emp s à déc h a rger l ’él ectr i ci té du z in c , ou à l
’
y
ramener,en d im i nuan t a i n s i l e pouvo i r qu ’ a ce méta l
de produ i re un cou ran t é l ectr ique,qu i s ’étendrait à une
p lus gran de di s tance à t ravers l ’ac ide ; i l en résu l t e quel ’ in ten s i té du couran t qu i passe par l e c i rcu i t méta l l iqueen t i er se trouve b ien d im inuée .
0 11 év i te tous ces i nconvén ien ts a u moyen des l amesde z in c ama l gamé .B ien que l e z i ne amal gamé
,quoique impu r , ne dé
compose p as sens ib l emen t l’
ea u ac i du l ée , i l conse rven éanmoins une te l le affin i té pour l ’ox igène qu
’ i l s uffi t
CHAP ITRE 1 1 . 1 83
du p l us l éger con tac t avec un meta l pou r fa i re naî t re unevi ve effervescence M . Faraday pen se que, dans cet te circons tance
,le mercu re agi t en amenan t la 5 11 1 face dans
“une
cond i t i on un i forme,qu i d ét ru i t l ’act ion de ce s pet i t s
uples vol taï ques . Tou te l a su1 face du z inc é tan t reconverte
,ou coneo i t qu ’une pa rt i e ne pu i sse ag i r comme
décha’
rgem‘ v i s a-v i s d ’une au t re ; i l en résu l te que tou t
l e pou voi r c h im ique de l ’eau,à l a
’
su rface,es t dans cet te
cond i t i on d ’éga l i téqui quoique tendan t
’
a p rodu i re uncou ran t é lect ri que à t raver s le l i qu ide su r une au t rep laque de méta l
,ne p résente pa s d’
ir1 égularités a u moyendesquel les une par t ie ayan t des affin i tés p l u s fa ib les pou rl’
ox igène ,pu i sse ag i r comme décharg ear v15 a — v i s d ’une
au t re .D eux conséquences importan tes résu l ten t de l ’am alga
ma t ion d u z i nc l a prem ière es t que l’ équ i va l en t compl e t
d ’élec tr i c i té s ’obt i en t pa r l ’ox idal ion d ’une certainequan t i té de zme ; l a seconde , qu
’une ba t ter i e con st ru i tea vec du zinc a i ns i p réparé , e t c h a rgée a vec une d i sso l u t ion d ’ac i de su l fu riq ue
,n ’est p as a l té rée
,du mo in s
l e z in c,tan t que les é lect rodes n e son t pas un i s .
Avec’
une ba tter ie composée comme i l v i en t d ’ê tre d i t ,l ’act ion su r l e z i nc ama l gamé es t en p roport ion a vec lzidécompos i t ion dans la ce l l u l e expér imen ta le . Quand lecou 1 an t es t re ta rdé
,i l es t auss i reta rdé dans l a ba t
terie ; i l résu l te de l à que l’ac ide des cel l u l es reste act i f
pendan t p l u s de temps que d’ h ab i tude ; de là une act ion
constan te qu ’on ne peu t obten i r a vec l e z i nc o rd ina i re,
en opéran t conim e on le fa i t o rd ina i remen t .On conço i t que l
’act ion ne so i t pa s régu l i è re dans lescoup l es ord ina i res
,a t tend u que l a pertu rbat ion apportée
d ans le l iqu ide pa r le gaz , amène à c h aque in s tan t su rl a surface du zi nc des
”quan t i tés i négales d ’ac ide qui
ne décaj1 en t pas de l a m ême man ière les su rfaces . Onau ra i t p u cro i re que le z inc ama l gamé éta i t t rès - inférieu r pour l a force au z inc commun , à cause du mercu requ i
,recouvran t tein te la sur
,face n e permet pas u n con tac t
aussi imméd ia t en tre l e z in c et l ’ac i de ; ma i s i l n’
en es t
1 8 4 TENT . m u rs roue EXP L . L’
INACT . DU z11vc AM AL .
pas a in s i . En effet,lorsque l ’on soumet à l ’expér ience
,
dan s les mêmes c i rcon stances,deux coup les égaux de z inc
et de pla t ine , e t qui ne d iffèren t l’
un de l ’au t re qu’e 1r ceq u’ une des l ames de z inc es t amal gamée e t l ’au tre ne l ’es tpas , on reconnaî t que l e cou ran t de ziné amal gamé es tt rès-pu i ssan t r el at i vemen t à l ’ au tre .Pou r rendre compte de cet te d ifférence , qu i es t en
faveu r d u zi nc amal gamé,on peu t d i re que ‘ l e z i n c 1 1011
p répa ré a gi t d i rec temen t e t seu l su r le l iqu i de,ce
que ne fa i t pa s l e z in c amal gam é ; le prem ier , parl’
ox ide qu’ i l p rodu i t,neu t ra l i se rap idemen t l ’ac ide en
con tac t a vec sa su rface , de m an i ère à reta rder les p rogrès de l ’ox idat ion ; t and i s qu
’à l a su rface du z inc amalgam é , l
’
ox ide formé es t à l ’ i n s tan t en levé par le nouve lac i de , e t la
_surface po l i e d u méta l es t touj ours p rête à
ag i r su r l ’eau,a vec d’au tan t p l u s de force que le couran t
él ect r i que a p l us d ’énergie .
5I I . Ten i‘aü’
ves fa ites p our ex p liquer Z’
inacä’
vite'
du
zinc ama lgam e"
.
1 4 55.
“M . G rovea fa i t quelques expér iences surl ’ inact ion
du z inc amal gamé dan s l ’eau ac i d u l ée,dan s l e b ut d’ex
p l iquer auss i ce t te s in gu l ière p ropr i é té les résu l ta ts auxquel s il es t parvenu n e son t pas san s i n térê t pou r l el ec teu r .Lorsqu’on décompose
,au moyen de l a p i l e , de l
’eauac id u lée
,s i l ’on m et quelques gl obu les de mercure a u fond
du vase où se t rou ven t les_
électrodes de p l a t i ne on
remarque que l o rsque l ’él ec trode négat if touc h e l e mereu re
,i l es t touj ours amal gam é ; s i l
’on touc h e l ’é lect roden éga t if a vec l ’é l ect rode pos i t if
,cel u i — c i est de même
aussi tô t ama lgam é .D e même , l e mercu re qu i a fonct ionn é dans l
’
eauaci d u l ée confm e élect rode n éga t if d ’un appare i l vo l taique
,j ou i t de l a p ropr iété d ’.1 1i1algam er l e p la t i n e et l e
fer ; des l ames de ces deux m étaux qu i on t serv i d’
élec
t rodes n égat ifs , peuven t auss i s’
amalg’
amer pa r s imp lecon tac t a vec l e mercure .M .Grove
,qu i a étud ié ces effets avec so in a reconn u
1 86 TENT . FAITES POUR EXP L . L’
INACT . DU Z INC AMAL .
men t n ul ou à peu près , tandis qu’en rempl açan t l e zi nc
par une l ame de plat ine'
non ama lgamée,ce tt e dern i è re
dégagea i t abondammen t de l ’hydrogèué,et l ’a igui l l e
accusa i t un fort cou ran t en sens i n verse d u prenn er.
4° Les choses é tan t d i sposées comme dan s l a deuxi ème
expér ience,ou subst i tu a a l ’ea u ae idulée une Solut ion de
su l fa te de cu i vre ; l e cou ran t fut é nerg ique et constant ,e t l e mercure s
’
æn algama avec l e cu i vre rédu i t .
1 4 56 . Voyons 1nai 1i tenan t les conséquences que l onpeut t i rer de ces qua t re expér i ences : b ien que le mercuren ’a gi sse pa s
,d i t M . Grove , comme un méta l pos i t i f, i l ne
pe 1i’
t cependan t,dans pl u si eu rs ca s‘
,c0n s t ituerl
’
élémen t
néga t if d ’un coi1ple vo l ta ïque , à cause de l a p ropr i étéqu ’ i l possède de se ”combi n e r avéc les él émen ts pos i t ifs desé lect ro lytes
,l esque l s é lémen ts le renden t positifaù même
degré que léméta l avec l equel i l es t comb in é . Ma i s s i ;comme dans la quatri ème ”expérience
,l ’él ément é lectro
pos i t if de l’
électrolyte es t d’ une nat u re te l l e
,qu ’en se
combinan t a vec le mercure i l n e l e rende pas’
fortementposi t if
,alo‘ rs l e cou rant n ’est pas a rrêté .
Quan t a l ’effe t gén éra l du 21 110 amal gamé ; on peu t l econcevo i r de l a man i ère su i vante . tou s l es pet i t scoup les zinc e t m ercu re étan t pos i t ifs aumême degré quele z inc , i l fau t l a présence d
’
11 11 au t re métal pourcompléter l e ci1 euit ; ca r i l n
’y a pas de niotif pour quel e z inc amalgamé dgissä n t seu l , l
’ h yd rogène se p01 ted
’
un côté o u de l ’au t re ; c’
es t po‘ur ce mo t if que l
’
act iotic h im ique es t su spendue .
Le fa i t que l e z inc amal gamé est pos i t if par rappor tau z inc ord ina i re , e t qu
’ i l p récipi te l e cu iv re d’une so l u
t i on de su lfat e de cu ivre peu t ê t re ex p l iqué de l a mêmeman i ère .D an s la pola ri sa t ion
'
da mercure sous l’ inflüence d’uncouran t
,i l se dépose su r ce méta l non - seu lement du po
tass ium î du sod i um ou au t re méta l é lectro pos i t i f , ma i senco re de l ’ h ydrogène . M . Gr 'ove a c h erc h é s i ce gaz , ense comb inan t seu l en pet i t e quant i té aVec l e mercu repouvai t lui donner les mêmes p ropr i é tés .
CHAPITRE 1 1 . 1 8 7
On sa i t que Davy n’
a pu pa rven i r à priver l ’eau desmat i ères qu’e l l e renferma i t ; M . Grove , pour y pa rven i r ,a soum i s à l ’électro lysat ion , pendan t cinq jou 1
‘
s,.dan s un
vase de c i re , de‘ l’
ea u d i s t i l l ée,ac idu l ée pa r l ’ac ide su l
furique pu r . L’
électrode n éga t if en cu i v re ama l gamép longea i t dan s d u mercu re .Au bou t d e ce l em ps , lem ercu refut rempl acé pa r u ne au t re quant i t é de mercu re , e t deuxh eu res ap rès
,cet te no uvel l e quan t i té fut ren fermée dans
un t ube a vec de l ’ea u a in s i pu ri fi ée; le mercu re l a i ssadégager une pet i t e quan t i t é d ’ h yd rogène qu i p rovena i trobablem en t de l a p résence dans le mercu re d u méta ld ’un des a lca l i s .Ce t te expér i en cen’ayan t
pas donné l e résu l ta t qu ’ i l en
at te11dait ,‘ il répéta l a deux 1èm e expér ience , rapportée
p l u s h au t,en é levan t l a tempéra tu re d u l iqu ide au-des
sous de l’ébull it ion . L ’a i gu i l l e d u mu l t i p l i ca teu r fut d iv i sée de e t l e cou ran t eut une i n tens i té assez constante .
I l m i t ensu i te un e l ame de p lat i ne dan s une cl oc h erempl i e d ’ h yd rogène e t l a p l ongea dan s d u m ercu re .Quand l e p la t i ne 011 l e mercu re éta i t mou i l l é
,i l mon
t ra i t une tendance à l ’amalgamat ion ma i s j ama i s quan dl ’un e t l ’a u t re é ta i en t pa rfa i temen t secs . D e ce t te e x pé
rience,e t d ’au t res que j e ne rap porte pas i c i , M . Grove
en a t i ré l a conséquence que le mercu re , sous l’ i nfl uence
d ’un cou ran t vo l taïque peu t abso rbe r une pet i te quan t i téd ’ h yd rogène qu i se dégage auss i tôt que l a commun ica t iones t rompue . Quoi qu ’ i l en so i t
, je cro i s qu’ i l fa u t enco re
de nouveaux fa i t s pou r avo i r l a vér i tab l e exp l i ca t ion desp ropri étés d u z i nc amal gamé .
5 II I . À cl ion des ox acz’
des concen trés sur des
coup les vol !a ïques comp os és d’
un m éta l ox idabl e
e t d’
un m éta l
1 4 57 . On sa i t que l ’act ion c h im ique d ’un ac i de à based’
ox igène su r les méta ux oxidabl es es t augmen tée pa r l’as
socia t ion vo l taïque de ces métaux avec d’aut re s métaux ,
1 8 8 ACT .
’ UES 0x 1 0. GONG . SUR DES COUPL VOLT . , ETC.
t e l s que l e p l a t i ne , etc . M. T h omas And rews (1) v i en t deerque cet te act ion es t d im i nuée généra l emen t dans
les‘mêmes c i rcon stances
,quand l ’ac i de es t concen tré .Les
expér iences su ivan t es met ten t ce fa i t en év idenceLorsqu ’on i n trodui t dans‘ l ’ac ide su lfurique d ’u 11e
_
pesauteu r spéc ifique d e une p laque de z inc , à latempéra ture ord ina i re
,sa surface se recouv re d ’une mu l
t itude de b ul les de gaz s i pe t i tes qu’on l es p rendra i tpou r un préc i p i té b l anc . I l suffi t de l ’agi ta t ion ou del ’app l ica t ion d ’une c h a leu r douce pour l es fa i re dégager .Ce gaz es t de l
’ h ydrogène pu r . En c h auffan t l ’ac i de,il
y a à peine une nouvel l e product ion de gaz,mai s lo rs
q ue la tempéra tu re a a t te i n t p rès de 1 00° i l commence
a s’éle ver de l a su rface des fi l e t s de gaz . En con t i n ua n t àélever
()
la tempéra tu re,l e p h énomène con ti n ue
,et
,de 1 30
à i l y a une v i ve eflervescence ; à des tempéra turesp l us é levées e ncore i l se dégage un mélan ge de gaz su lfureux et d’ h ydrogène .Si
,dans les mêmes c i rconstances
,on met en con tac t
une l ame de z inc a vec une lame de pl a t ine,de man i ère
à former un c i rcu i t con t i nu les pet i te s b ul les de gazse mon tren t seu lemen t su r l a su rface de p lat ine .
‘
Si on
les en lève,el l es ne se reformen t qu’après que l ’on a
exposé une nouvel l e surface de z i nc à l’ act ion de l ’a c ide .Le gaz ob tenu es t e ncore de l ’ h ydrogène p u r . Si l ’onc h auffe l ’ac ide
,i l ne se développe pas de gaz de l a sur
face de l’un des métaux j usqu ’à ce que l a t empéra tu reait a t te in t 1 50
° cent i grades . En con t i nuan t à él everl a tempéra tu re
,des rayon s de gaz s
’
éleven t du fi l dep la t ine ; de 2 1 0 à i l y a effer vescence . Le dégagemen t de gaz n ’a l ieu que su r l e p l a t ine .M . T h omas Andrews a reconnu que le gaz dégagé su r
la surface d u p l at i ne d iffère du gaz ob tenu avec l e z inc ,pa r l a pet i te portion d ’ h yd rogène qu’ i l renferme
,e t don t
l a quan t i té d im i n ue a u l ieu d ’augmen te r,a mesu ré que
l a so l u t ion avance .
(1) Trans . of the Roval I rish Academy . (1 8 38)
1 90 ACT . D ES ox x c. GONG. SUR D ES . COUPL . VOLT ., ETC .
DISTANCE SURFACE RAPPORT RAPPORT
DE L’EXP É entre le platine de platine , de lasurface du zinc
RIENCE. et le z inc. zinc l . du platine . d issous .
de pouce
4 I2.
l 4 .
pouce 1
de pouce . . [3
On vo i t par ces résu l tat s .que , b ien que les vari a t ion sdan s l ’étendue des su rfaces quand on l es compare l ’uneà l ’au tre e t à ce l l e du
’z i n e,so ien t t rès-cons idérab les
,p éan
mo in s l es quan t i tés de z inc d i ssou tes '
ne p résen ten t q ue del égères d i fférences
,e t ne pa ra i ssen t n u l lemen t i nfluencées
pa r l es c h angemen t s dan s les su rfaces de p la t ine .
Dans d ’aut res expéri ences , M . Andrews a mon tré quel ’augmen ta t ion des su rfaces de pla t i n e tend à a rrêter p luscomp l étemen t l ’act ion de l ’ac i de su lfurique su r le z inc .
1 4 58 . Le fa i t su i van t cont raste a vec les résu l ta ts p récéden ts : si l ’on c h au ffe séparémen t d u mercu re et dup l a t i ne dan s de l ’ac ide su lfu rique concen tré , j usqu
’
à ce
qu ’ i l se p rodu i se une fa ib le effervescence su r l a su rface ,e t q u’on les met te en su i te en con tac t , i l y a auss i tô t unevi o len te réact ion c h im ique .Ce fa i t es t d’
autan t p lus remarquab l e qu l l pa raî t quel ’ i nfluence de l ’
_
amalgamat ion e t d u con tac t avec lep la t in e
,dan s la so l u t ion de z i nc , es t i n verse dans une
so lut i on d’ac ide su lfur iqu e concen t ré .1 4 59 . Les aut res métaux qu i peu ven t décomposer
l ’ac i de su l fu rique p rodu i sen t des effets semb lab les : deuxfi l s d e fer semb lab les 11'(fi g . 68)on t été p lacés dans
‘
un
t ube de verre con ten an t de l ’acide su lfurique concen tré ;1 étan t seu l e t I ' un i avec un fi l de p la t i ne p l us fi n . En
c h au ffan t l e l i qu ide i l se dégagea i t en 1 une g rande quant ité de gaz , tand i s qu
’ i l n ’y avai t a ucun. dégagemen t en
CHAPITRE 11. 1 9 1
P ou I ' j usqu’à ce que la tempéra tu re fû t portée à l ’ébull it ion . D an s ce ca s , i l y avait une l égère effervescence enP
,e t un fa ible dégagemen t de gaz su r I '
. Avec l’étainl es
’
phénomènes se p résen ten t a vec l ’ac i de fro i d commeavec l e fer et l e z inc . En élevan t l a tempéra tu re , i l sed égage en même temps d u gaz su r l ’étai1r isolé e t su r l ep la t i ne . En c h auffan t l ’étain un i e t l e p l a t i ne dan s un t ubeséparé , la quant i té de gaz P dev i en t t rès cons idérabl ema i s beaucoup moind re que ce l l e qu’on obt ien t auparavan t su r l a l ame i sol ée .
Le b ismu t h n e donne pas de gaz dan s l ’ac ide fro i d .
En c h auffan t , l a su rface du b i smu t h i so l é se recouvred’une pe l l i cu l e de gaz
,e t b ien tô t ap 1es ce l l e du b ism u t h
. En cont in uan t à c h au ffer,il se dégage du gaz du
p l a’
t’
ine d u b ismu t h i so l é,ma i s en p l u s grande quan t i té
su r ce dern ier . Le bism uih un i n ’
en donne p resque pas .L’an t imo i ne se comporte de même .L’a rgen t ne donne po i n t de gaz à fro i d ,
ma i s en
c h au ffan t,l ’a rgen t i so l é e t l ’a rgen t uni s
’
obscurcissen t
p resque en même temps . D ès l ’ i n s tan t que la c h a leu rs’élève
,l e gaz se dégage abondann nen t de l ’a rgen t i sol é
,
e t en p lu s pet i te quan t i té de l ’a rgen t un i e t du p l a t i ne .
Avec l ’arsen ic e t le mercure,n u l l e act ion à f1 0 id. En
c h au ffan t l ’ac ide,l e d égagemen t de l ’aci de sulfuri ne
paraî t à pei ne d im i n uer,s i tou tefoi s i l l ’es t , pa r l
’un ionde ces métaux a vec le p la t i ne . La quan ti té de gaz degagéà l a su rface de p lat i ne es t t rès-fa i b le .
En résume , nous voyons q ue le dégagemen t de i’
h
drogène ne se présen te,pa r l ’ imme rs ion dan s l ’ac ide
fro i d,qu’ avec le z i nc , l e fer e t l
’
é lain . Les effets qu ’onobt ien t avec un couple p la t i ne e t zinc nous fourn i ssen t un exemp le rema rquabl e de l a cessa t ion d ’ac t io nsc h im iques pa r su i te de l ’éta t de pola r i sa t ion qu
’
acquiert
dans ce tt e c i rconstance l a l ame de z i nc . On ne peuts’empêc h er de recon naî t re dan s ces p h énomènes u neanalog ie avec l ’act ion de l ’ac ide n i t r ique concen t ré su rl e fer.
Avec le fer e t le zinc,l e dégagemen t de gaz es t en t ière
I 92 PI LE vom . CONSTR . D’
A PRÈS LES P R INC . E x p .,ETC .
men t t ransporté de l a surface de ces métaux sur cel le dup l a t i ne a vec lequel i l s son t en commun ica t ion .
Avec le b ismut h,l’
an t imoin e,l’
étain i l y a unfa ib l e dégagemen t de gaz su r l a su rface d u méta l qu i es td issou s ; a vec l
’a rgen t,la quan t i té de gaz es t p resque l a
même s ur l e p la t in e e t su r l ’a rgen t , t and i s q u’a vec
l’
arsen ic et l e’ mercu re , l e p l a t i ne donne à pe ine u n
peu de” gaz .
On ob t ien t des résu l ta ts semblab les avec lÎacide n i t r ique au ss i M .T h omas And rews n ’a-t-iipas cra i n t d ’énonce rl e p r i nci p e su i van t l ’act ion c h im ique ord ina i re d ’un oxac ide sur l es métaux qu i s’y d i sso l ven t
,est
,en gén éral ,
d im inuée quand l ’ac ide es t concen tré,pa r l ’associ a t ion
vo l taïque de cesmétaux avec des métaux,comme l e p l a t i ne
,
l ’or,etc . ; ma i s a u con t ra i re e l le est a ugmen tée quand
l ’ac ide es t é tend u .
5 IV. P i le vol ta 1que con s truite (l’
ap rès les p rincip es
ex p osés dan s les chap itres e tc.
1 460 . L’
in terpos it ion d’un d iap h ra gme poreux en tre:
deux l iqu ides qu i réag i ssen t c h im iquemen t l ’un su rl ’au tre
,es t u n pu i ssan t m oyen de fa i re n aî t re des cou
ran t s élect 1 1ques énergiques , capab les de p rodu i re degrands effets de décompos i t ion e t de recompos i t i on
,
comme j ’en a i c i t é un gran d nomb re d’exemp les dan s l ecours de ce t ouv ra ge .
M . W ”
. Grove s’ es t serv i de ces mêmes diâ phragm es
pour étud ier les couran ts é l ect r iq ues '
e t con s tru i re une
p i le possédan t une g 1 ande éne 1 gi e é l ect ro-c h im ique . I la c h erc h é d ’abord a expl iq uer l e fa i t de l a d i sso l u t ionrap ide de l ’or dans l ’eau réga l e
,d i sso l ut ion qu i ne peu t
s’effectuer dan s aucun des deux ac ides séparés . Le d iaphragm e don t il s ’es t se rv i es t l a têt e d ’une p ipe à film er
,l aquel le fut fixée a u fond d ’un pet i t verre avec d u
mast ic,on versa dans la prem i ère de l ’ac ide n i t rique
p ur,e t dan s l e verre de l ’ac ide h ydro c h lorique , a u même
n i veau ; deux feu i l l es d’o r furen t l a i ssées pendan t une
1 94 P ILE vom . CONST. D ’
APRES LES PRINC . Ex p .,ETC.
l’ac t ion a é té égalemen t pui ssan te . Le prem ier a rrangemen t
,su ivan t M . Grove
, est préférabl e à cel u i-c i
,en ra i
son dé l a cr i s ta l l i sa t ion du n i t ra te de potasse qui , S’
effeC
t uan t dan s les pores de la terre de p ipe,obstrue ou fa it
b r ise r l e di ap h ra gme .L’ac ide n i t r ique concen tré et l ’ac i de su lfur ique é tendu
de 5 ou 6 pa r t ies d ’eau peuven t ê tre emp loyés aveca vantage
,sans cra i n dre d ’at taquer l e p la t i ne
,seu l em en t
i l fau t a vo i r l ’a tten t i on que l ’ac ide n i tr ique so i t toujou rsconcen t ré
,car dès l ’ i n s t an t que cet ac ide a p erdu une
quan t i té tel le de son ox igène que l’ h yd rogène
,au l ieu
d ’être absorbé,so i t dégagé sur la surface du p la t ine
,
l ’ac t ion s ’aba i sse e t n ’es t p l us constante .M . Grove a d i sposé une p i le ronde
,n ’ayan t q ue 4
pouces de d iamètre e t 1 pouce -Î,; de h auteu r et composéede 7 pet i t s verres avec pare i l nombre de tê tes de p ipeS,
‘
présen tan t en tou t une su rface dé 20 pouce s carrés . Quandcet te p i l e es t convenab lemen t étab l ie
,e l l e donne à peu
près 1 pouce cube de gaz pa r deux m in utes , e t paraî tavo i r autan t de force qu ’une p i le ordi na ire de
’
50 ou 60
élémen ts .J’
ai formé avec M . Grove une p i le de ce genre a vecdouze él émen ts
,composés c h acun d’une lame de z inc
ama lgame de 1 déc imètre de h au t et de 6 cen t imètres dela rgeu r
,et d ’une lame de p la t i ne de mêmes d imens ion s .
Les l iqu i des emp loyés éta ien t de l ’eau sal ée e t de l ’ac iden i tr i que concen t ré . Le z inc pl on gea i t dans l a prem ièree t l e p la t i ne dans l ’ac i de . Le d iap h ragme éta i t un c
yl in
dre de porcelai ne l égèremen t cu i te e t non endu i te d ’unecouverte . Les effets de déflagrat ion prod u i t s avec ce ttep i le a va ien t une grande énerg ie
,a insi que l es effets de
décompos i t ion .
CHAP IT RE I I I .
P ILE A COURANT CONSTANT DE M . DANI ELL .
5 P rem ières disp os it ions .
1 46 1 . LES p rinc i pes exposés précédemmen t on t mont ré que pou r ob ten i r des cou ran ts constan ts avec des appare i l s vo l taïques
,il é ta i t n écessa i re de met t re l e z inc et
l e cu i vre,c h acun
,dan s une case pa rt icu l i ère
,de sépa rer
les deux cases pa r une membrane transmettan t l e couran t
,e t de mettre dans c h acune d ’el l es un l iqu ide capa
ble d’empêc h er les produi t s seconda i res de se former su rles lames, d
’
où résu l ten t des cou ran ts en sen s i n verse,qu i
affaibl issen t à c h aque ihs tan t l ’act ion d u cou ran t prim i t i f.Les c h oses en é ta i en t l à l o rsque M. D an iel l a rep ri s
l a ques t ion,qu’ i l a ana lysée a vec sagac i té . Ses rec h er
c h es (I) l’on t m is à même de doter l a sc ience d ’une p i l e
cons tru i te d ’ap rès les p rinc ipes p récéden ts,e t qu i es t au
jourd’
hui généra l emen t adop tée dan s les expér iences dep h ys ique .
Je va i s commencer par exposer l es prem ières rec h erc h es que ce p h ys ic ien a fai tes à ce suj e t
,parce qu ’el l es
l ’on t condu i t à des résu l ta ts i n téressan ts .a b cd (fi g . 69)représen te un p ied de verre , dan s le
que l se t rouve une cav i té efg h ,don t la pa rt ie supé
rieure est term inée pa r u n p lan d’a rrê t g l i . Les t i ges de
(1)Tran s. ph i los. 1 836.
96 PREM IÈRES D ISPOSITIONS .
deux p laq ues i1 /r, lmn t ra versen t ce p lan,pu i s l a par
t ie i n téri eure de l a cav i té es t d i v i sée en deux cel l u lespa r l a c lo i son op . Les deux cel l u l es con t iennen t dum ercu re
,dans lequel p longen t les fi l s respec t ifs . Cet ar
rangemei1 t permet de c h anger fac i lemen t les p laques ;d ’un au t re côté
,e l l es peuven t ê tre m ises en commun i
ca t io n en t re e llés , ou avec l es p laques d’aut res ce l l u l es
semb lab les,a u moyen des fi l s p q ,
pa ssan t pa r des ouve i tu res l a
’
téra les i n . On adap t é au soc le de verre un
c h â s s i s éga lemen t en verre uwx y zz,afin d ’a vo i r une
cel l u l e pou r recevo i r l e l iqu ide . Un t ube de verre graduéA B peu t être su spendu au-desso us de l ’une o u l ’au t rep laque
,au moyen d ’ une p i èce de cu i v re aj u s tée comme
on le vo i t dans la fi g. 70 , qui rep résente un appare i l c i rculaire de d i x cel lu l e s semb l ab les a ce l l e don t j e v iens dedonner la descr i p t ion . Des coupes de‘ mercure g h i permetten t d’étab l i r l es commun icat i on s comme on l e vent .La fig . 7 1 rep résente l a sect i on d
’ une cel l u le d i sposéepou r l e même obj e t
,mais d ’une con struc tion moin s d i s
pendieuse ; cet te ce l l u l e est supportée p ar un e table pe rforée Vwy x
,et l es t i ges des p laques passen t par l ’ob
tura ,teur ou i ns t rumen t d ’a rrê t a bcd ,pour se rend re
dans l es coupes extéri eu res de mercu re 0,p ,a u moyen
desquel les on peu t étab l i r tou tes l es commun i ca t i on s .Les plaques emp loyées son t de p la t i ne e t de zin c
ama l gam é,ayan t c h acune 3 pouces de long sur 1 po .
de la rge,e t l e l iqui de i nte rposé es t u n mélange de 1 00 vo l .
d ’eau et de 2 ' vol . d ’ac ide su lfur i que,qu i es t p resque
sans act ion su r’
le z in c a1 '
nalgam é.
On aj ou te à l ’eau ac i dul ée une pet i te quan t i té d ’ac i de n 1tr1que ; l a p l aque de z i n c ama lgamé es t d issou teen que lques h eures san s dégagemen t d ’ h yd rogène quan dl e c i rcu i t es t fermé.
1 462 . Voyon s les pr i nc i paux résu l ta ts obterius a veccet te p i l e
,c h a rgée , comme on v ien t de l e d i re , avecde
l ’ eau ac idu lée pa r l’ac i de su lfurique,e t une pet i te quan
t ité d ’ac i de n i t r ique. La plaque ain algam ée p ri se i sol émen t , comme on le savai t déj à ne donne l ieu a aucun
1 98 PREM IÈRES
sys tèmes au moyen d’un fi l de m éta l ; i l y a dégage
m en t de gaz dans tou tes l es cel l ul es . L’
if1égalité d’act i on
se mon tre comme lorsque l es coup les ag i ssa i en t séparém en t . Cet a rran gemen t t ransforme év idemmen t l a p i l een un appa re i l composé d ’u n seu l é l émen t.
,
Met tan t ’a par t les i n éga l ités d’ac tion,on t rou ve que
l es cel l ul es , dans l es deux cas , produisén t et dépen sen tl a même quan t i té de force ; mai s quand el l es son t 1 éuniesensér ies
,l e fi l de commun ica t ion ne t ranspor te pa s d ’une
cel l u l e”a l ’au tre p l us que l a quan t i té fourn ie pa r la p rem ière
,comme l ’a dém on tréM . D elarive ; tand i s que dans
l e ciréuit s imp le,l a quan t i té en t i ère p
’
rodu i te dans leScel l u l es do i t passer à t ra vers le fi l cen t ra l de commun ica t ion . D ans ce dern ier cas
,l aquan t i té peu t se man i
fes ter pa r un e é l é va t ion de fernpé rature , dans un fi l finde p l a t i ne p
lacé dan s l e c i rcu i t . Quan t ’a l ’ in tens i té del a force qu ’on t rou ve dans l e p rem ier ca s
,e t qu i dér i ve
des impu l s ion s répétées de l a d i spos i t i on en séries,el l e
se manifes te pa r des é t incel l e s dans les so l u t ion s de cont inuité du conducteu r , ta n d i s qu
’une quant i té d ix fo isp l u s cons i dérab le est arrêtée p ar l a p l u s fa i bl e so l u t ionde con t i n u i t é dan s l e c i rcu i t s impl e . Ces fa i ts on t déj àété remarqués depu i s longtemps dans l ’étude comparat i ve qui a été fa i t e des p i l es
’a grand et à pe tit nombred’él émen ts .
. 1 463. En comb in an t les cel l u les par pa i res , et me ttan t en connex ion deux p l aques de p l a t i ne e t deuxp l aques de z in c
,pu i s les c inq paires en sér i es , au moyen
de fi l s a l l a n t de’
c h aque paire d e z ine à l a pa i re vo i s inede p la t in e
,l a quant i té de gaz recuei l l i e dans c h aque
électrom ètre vol taïque es t l a même . E l l e n ’excède quede t rès— peu cel l e de l ’appare i l en séri es s imp les . L’a rran gemen t équ i v au t à une sér i e de c inq
plaques de
d imen s ion doub le de la d imens ion pr im i t i ve , et la
quan t i t é d e lectricité qu i c i rcu l e es t déterm in ée par lapa i re l a mo ins efficace
,en conservan t une pa ire d e cel
l u l es réun i es,e t séparan t l es au t res afin de les fa i re
ag i r en sér i es s imp les avec e l l es,l ’effe t est cel u i d ’ une
CHAP ITRE I II . 1 99
p laque de d imensi on doub le,in terposée dans un c i rcu i t
composé de h u i t pa i res s imp les . D ans ce cas , le g azrecue i l l i dans c h acun des électromè tres vol taïques de l adoub le ce l l u le es t exactemen t l a mo i t i é de cel u i desélectrom ètres vol ta1ques des cel l u l es s imp les .L’effe t régu la teu r des sér ies vo l taïques
,qu i égal i se
tou tes les i rrégu la r i tés de ses éléin en t s ,mon tre que le
couran t qu i c i rcu le do i t ê tre un iforme dan s son cou rs .Pou r t rouver les effet s de reta rd des d iverses cel l u le s
su r les é l émen t s de l a ba tte r i e , on réun i t ensemb le lescel l ules en sér ies s imp les
,en subs t i tuan t un e p laque de
p la t i n e à une plaque de z in c ; l’obstac le réagi t a lo rs su r
toute l a sen c ; l’act io n es t rédu i te de p lus d ’un t iers , e t la
quan t i té de ga z recue i l l i e dan s c h aque cel l u l e générat r i ce es t éga l e à l a quan t i t é d ’ h yd rogène recue i l l i e dan sl a ce l l u l e de reta rd . En opéran t un c h an gemen t semblable dan s l a ce l l u le su i van te
,l a quan t i té d ’ h ydrogène
,
dans tou s les électromètres vol taiques , es t éga le , ma i sréduite à un peu moin s de et l e cou ran t es t tou t àfa i t a rrê té par tro i s ce l l u les de reta rd dans les sep t cel l u l esgénéra t r i ces .Lorsqu ’on en l ève u ne des p laques de z in c des sér ies
régu l iè res,et qu ’on l a 1 emplace pa r une p laque de p la
t in e 1 ecouverte d ’une couc h e de cu i v re a u moyen de l adécompos i t ion é lectro ch 1m 1quë d un sel de cu i v re
,on
ob t i en t les effet s su i van ts . aucun dégagemen t de gazn ’a l i eu su r l a p laque recouverte de cu1vre ; ce dern ie rs’
ox ide l en temen t ; l’
ox ide se dépose graduél lem en t,e t
l ’on vo i t repara î tre l a su rface de p l a t i n e,pu is des bu l l es
de gaz ox i gene .
1 4 64 . Opérons ma in tenan t avec l e système fi g . 7 1 . Les
deux p laques d e pla t i ne ij , l m commun iquen t en semb l eavec une coupe de m ercu1 ep ,
tand i s que l a p laque dez i n c i n terposée es t en rela t ion avec l ’au tre coupe o . Cetar1 angem en t es t le même que cel u i d
’un COUple de l aba t te r i e à l a Wol laston . En combi nan t les cel l ul es a i nsid isposées en séries s imp les
,on recuei l l e p resque au tan t
;de gaz de c h acun des côtés opposés aux p laques généra
zoo PREM IÈRES nisp osm ous .
t ri ces qu’on en ava i t recue i l l i dans u n temps éga l,d ’une
p l aque seu l e ; dan s ce cas , l a doubl e su rface du p lat i n epermet a la plaque de zi n c de décomposer p resque unedoub le quan t i t é d eauD ans ces dern ières expér iences
,les bul les d’hydro
gène se déga gen t de c h acune des deux faces de c h aquelame .
1 465. M. D an iel l a eu occas ion de remarquer fréquemmen t
,comme on l e sava i t déj à
,dans le cou rs de
ses rec h erc h es,que l ’ h ydrogène e t l es au t res gaz qu i ad
hèren t aux électrodes exercen t une grande i nfluence su rl’act ion c h im ique
,e t , par su i te , sur l
’ i n ten s i té du couran t . I l cons idère l a m a t i ère gazeuse comme s’é tendan td ’el l e-même su r l e méta l
,comme l e fa i t une goutte d ’ h u i l e
vo la t i l e que l ’on répand su r une la rge su rface d’eau . I l
n e l u i para î t pas imposs i b le e t j e par tage son op in ionà ce t égard
, que l’efficac i té des p laques conduct 1‘ices des
appa rei l s vol ta ïques p uisse dépendre en part i e,s inon
en t iè remen t,de l’étend ue de surface qu’e l l es p résen ten t
pou r cet te diftus ion du gaz . Pour s’a ssurer j usqu’à queloin t cet te conj ecture éta i t fondée
,i l a rédu i t l a l a rgeu r
des p laques de z in c dans l a ba tter i e,en les partagean t
d ’abord en deux,et d im in uan t ensu i te l eu rs d imens ion s
de man ière à n ’a vo i r p l u s que des fi l s amal gamés de dépouce de d iamètre et de t ro i s pouces de long
‘ i l a t rouvéque
,dan s ce dern ier cas , ces fi l s éta i en t auss i efficaces que
des p laques l arges d ’un pouce,e t que
,sous l eu r i nfl uence
,
les plaques conduct r i ce s dégageaien t autan t de gaz, dan sd ’éga les port ion s de temp s
, que l orsqu’on les un i ssa i t avec
des surfaces généra t r ices p l u s grandes .1 466 . I l é ta i t importan t de reconnaî t re quel le d iffé
rence i l y ava i t sous l e rapport de l ’ i n tens i té de l ’ac t ionc h im ique
,en tre l e z inc o rd ina i re e t même le fer et l e
z i ne a1n algamé. , En subst i tu‘an t des p laques de z i nc ordinaire aux pl aques de z in c ama l gamé , on obt ien t l esrésu l ta t s su i van ts : avec des plaques de z inc ord ina i re
,
l o rsque l ’act io n c h im ique es t t rès-forte seu lemen t,i l se
d égage autan t de gaz d u p la t ine que lorsque ce l u i-c i es tcomb iné avec le zin c amal gamé .
aoz PREM IÈRES D ISPOSITIONS.
quelq ues bu l les de gaz dan s l electrom ètre vol taïque. Lesp laques de p la t i ne ayan t é té enl evées
,on l eur en subs
t itua de nouve l les,e t l a commun icat i on fut rétab l ie ;
l ’act ion recommenca p resque avec l a même ac t iv i téqu ’en p remier l ieu ; seu l emen t l
’aba i ssemen t fut pl u srap ide que dans l e p rem ier cas . En opéran t a vec desl ames de fer a u l ieu de l ames de p la t i n e , l e renou vel lemen t de l’act ion ‘
eut encore l ieu .
Cette d im inut ion dans l ’ac t ion provena i t de l e ta t dessu rfaces des p laques de plàt ine . Cel l es c i ayan t été pol i es avec de la p i erre ponce
,pu i s c h auffées j usqu’au
rouge,et p longées ensu i te dans une forte so lut io n de
potasse,on n ’obtena i t a ucun effe t . E l l es n e recouvra ien t
l eu rs p ropr ié tés qu ’ap rès avo 1r été m i ses en con tac t avecl es ac ides n i t r ique ou hydroch lorique bou i l l a n ts .Les p l aques de p la t i ne qui on t fonct i on né pendan t
l ongtemps on t l eu rs su rfaces remp l ies d’
aspérités , commes i le métal ava i t“été corrodé ; ma is i l e s t fac i l e de reconn aî t re que ces aspér i tés son t dues à un dépô t de z i ncméta l l ique qu i tend à produ i re un effe t en sens 13011t ra i re ; l o rsque l a ba tte r ie fonct ionne
'pendan t l ongtemps , l a couc h e de
’z inc se’
déta’
che en l ames .1 468 . Si
,dan s l a sol u t ion
,i l y a un ox i de de cu i v re ,
i l es t préci p i t é , p réfé rab lemen t à l’
ox ide de z inc; lesp laques qui son t recouvertes d u p rem ier méta l
' son t,
j usq u ’à u n certa1 n pom t , p rotégées con t re lè dépô t dudern ier . En aj ou tan t n éanmo in s a u l iqu i dedes cel l u lesune grande quan t i té de su l fa te de cu 1v 1 e
,mal gré l ’ama l
gam at ion du z in c,i l y a une act i on loca l e asSez forte
su r ce méta l pou r que l e cu i vre commence à s’y précip i ter.D ans ces ex pér i ences
,l ’effe t désox idan t de l ’hydro
gène , d’
ou résulte . un dépô t méta l l ique , n u i t évidemmen t à l a force de circu lation du l o rsquece dépô t a une forte a ffin i té pour l ’ox igène de l
’
électro
ly te . Si donc l ’on pa rv i en t à en lever l ’ h yd rogène , ‘
au
moyen de comb ina i sons qu i ne donnen t pas nmssanee àde semblab les p récip i tés , on faci l i te év idemmen t la
CHAP ITRE 1 1 1. 03
c i rcul a t ion et l a permanence du cou ran t ; l’add i t ion de
l ’acide n i t rique à l a c h a rge de la p i l e p rodu i t de bonseffets , pu isqu
’ i l en l ève l ’hydrogene.
I l es t b ien certa i n que l’oxi gene de cet aci de
,e t m ême
l ’azo te,agi ssen t comme déshydrogénan t s ; ca r s i l
’
on
ne’
11 tralise avec du ca rbonate de soude l a c h a rge épu i séede l ’une des ce l l u les
,on ob t ien t nou— seu l emen t abon
da‘
mm en t de l ’a1nmon iaque pa r l a c h aux ma i s encoreun fort p réc ip i té de c h l o rure ammoni aco de p la t i n e , avecune so l u t ion de c h lo ru re de ce méta l .
5II. P ile à couran t cons tan t .
1 469 . Les effets seconda i res don t i l a é té quest iondans le paragrap h e p récéden t empêc h en t d ’obten i r deseffets con stan ts a vec des p i les o rd i na i res , c
’est ce mo t ifq u i a engagéM . Dan ie l l ’a cons t ru i re l a p i l e don t je vaisdonner l a descri p t ion .
La fi g . 72 1 eprésen te l a coupe d’
une cel l ul e don t laréun ion au nomb re de dix const i tue l a ba t terie (fig .
a 0cd es t un cyl in d re de cu i v re de 6 pouces de h au tet de 3 pouces , ;
' de la rge . I l es t ouver t à sa part i e supérieure (1 Ô , e t fermé
’a sa base,à l ’except i on d ’une pa rt ie
ej de 1 pouce ' de l a rge,des t i née a recevo i r
’
un morceau de l i ège auque l es t adapt é u n t ube de ver1 0 às ip h on g /zzy If .Au sommet a deux support s hor izon tau x sou t ien
nen t un gou lo t dé cu i v re corre5pondan t avec cel u i dubas . Avan t de met t re en p lace l e l iege ’a t ravers l eque lpasse l e tube a s i p h on ,
on fa i t passer par le col in fér ieur e_ f un t ube membraneux , formé a vec une par t i ed ’es tomac de boéuf
,e t on l’at tache avec un fi l retors à
l o uver ture.supe 1 1eure m 11 0. I l résu l te de cet arrangement une cav i té i n tér i eu re , communi quan t a vec l e tubea si phon de te l l e man i è re que lo r
’squ on l a rempl i t d ’unquide j usqu au n i vea u 0 m
,l a moin d re add i t ion de
iqn ide le fai t eo1i ler pa r l’ou vertu re A. I l peut donc S
’
és,
g happp1 par l à au tan t de gouttes qu
’ i l en arr1ve pa r en
204 PILE A COURANT CONSTANT.
h au t . q es t une l ame de-z inc fond u amal gamé , de sixpouces de h a u t e t d
’
un dem i - pouce de large ; el l e es t
supportée su r l e bord de l ’ouver tu re supéri eu re pa r unep lanc h e de bois passan t par un trou foré ‘à so nextrém i té su pér ieu re ; t et a son t des coupes rempl i es d em ercure des t i nées ’a é tab l i r l a communicat ion avec les
d ifféren tes cel l u l es au moyen de fi l s méta l l iques .D an s l a fi g . 73,
les d ix cel l u les son t réun ies en s impl essér i es ; l e z i nc de l
’une commun ique avec lecuivre de la su ivan te
,a in s i de su i te ; ces cel l u l es reposen t sur une pe t i te
t ab l e c i rcu la i re dan s l aque l l e son t p ra t iquées des cu vert u res pou r les t ubes ’a si p h on qu i dégorgen t dan s un bass i np lacé a u-dessou s ; un en tonnoi r p l us pet i t repose audessu s de la cav i té i n térieure de c h aque cel l u le .Cet te d i spos i t i on es t abso l umen t l a même que ce l l e
qu i a é té d écri te pl u s hau t Enl ’adop tan t , M . Da
u ie l l a eu pour b u t d’en leve r du c i rcu i t i n tér ieu r l ’ox idede z i n c qui n u i t à l
’act i on de la ba t ter ie,aussi tô t que sa
so l u t ion se forme,e t d’absorber l ’ h yd rogène dégagé sur
l e c u iv re sans l a p réc ip i ta t i on d ’aucune s ubstance capa:b l e de détér iorer ce m éta l .La prem ière cond i t i on es t remp l ie en su spen dan t la
l ame de z inc dan s l a ce l l u le m emb1 aneuse i n térieu re , oùde l ’eau ac i dul ée tombe len temen t de l ’en ton noir supér ieu r
,tand i s que l a sol u t ion p l u s pesan te qu i se forme sor t
en même p roport i on pa r l e t ube ’a s iph on . Quand lesdeux cel l u les son t c h a rgées a vec la même di sso l u t ionac ide , e t que l a commun icat ion es t é tab l ie en t re le z inc e t
g . l e cui v re,a u moyen d ’un fil de p la t ine de de pouce
de d iamèt re l e fi l s ’échauffe au rouge,e t la membrane
h um ide n e p résente po i n t d’obstacle au passage du couran t .La seconde cond i t ion s’ob t ien t en rempl i ssan t l ’espace
extéri eu r d ’une so l u t ion sa t u rée de s u l fate de cu i vre aul i eu d’une d i sso l u t ion ac i de . Le courant oircule l en temen t,e t l e cu i vre rédu i t pa r l ’ h yd rogène se p récip i t e s u r l eCyl i ndre de cu i v re .Lorsque la bat ter ie es t mon tée, il ne se dégage pas de
206 PILE A COURANT CONSTANT .
é l e vé que l o rsqu’ i l es t b i en fix e . Il pourra i t se fa i re que
ce t effe t dépend î t du dégagemen t d’Une p etite quant i téd ’ h ydrogène p rovenan t d ’une act ion l oca le su r le zi nc ,l aquel l e ad h éran t ’
a la Surface s’
opposerait fa ib lemen t àl ’ac t ion de l ’ac i de.
Les résu l ta ts qu i su ivent , ob tenus dans une sér ie d’
ex
périences , p ro uven t que cet te ac t ion es t fai b l e . Les d ixt i ges de zincpesaien t 2 l ivres —get 1 3gra in s (I 5763grai n s).La force de l ’ac ide a été tri p lée en aj outan t 6 mesuresd ’ac i de su l fur ique à 1 00 mesure s d ’ eau . Outre l’éleé tromètre dont j ’a i déj à pa rl é
,on a fa i t u sage d’un grand
électromètre vo l taïque dont l es p laques ava ien t poucessur I .
GRAND ÉLECTROMETRE VOLTAIQUE.
QUANTI'
I‘É DE GAZ
TEMPS.
pouces cubiques . quart d ’heure.
paTr1‘ ÉLECTROMÈTRE VOLTAÏQUE.
HYDROGÈNÈ. ENLEVÉ pA11 L’AGITA'
I‘
ION DES 'I‘
IGBS.
CHAPITRE I I I . 207
La quan t i té de gaz mêlés q u ’on a recue i l l i e s e levaità 1 8 6 pouces cub iques , ou à avec l a correct ionde l a p ress ion . Les t i ges de z i nc en levées des ce l l u l eslevées et séc h ées
,ava ien t pe rdu gra i n s .
Or , l a quan t i t é de z i n c équ i va len te à 1 8 8' pouces cu
b iques du mélange de gaz é ta i t de gra in s ; l a différence provena i t p robab lemen t de l a pe t i te qua n t i téd
’
amalgame tombée des l ames .Or, pou r cet te quan t i té de
_
z inc,
gra i n s de cu i v reon t d û ê tre préci p i tés su r c h aque cy l i nd re de cu i vre.En ex am inan t les ce l l u les après l ’expérience on a t rou vél e cu i v re préc i p i t é non-seu l emen t su r l e cyl in dre
,mais
encore à l a su rface 1n térieure des tam i s,a i n s i que dans
p l u s i eurs pa rt i es de l a memb rane.1 4 7 1 . En c h erc h an t à amél i orer l e pouvo i r condue
teu r du l iqu ide,M . D an iel l a t rouvé qu ’en emp l oyan t
de l ’ac ide su l fur ique qua t re fois p l us fort , le résu l ta téta i t t rès — ferme
,e t que pendan t c inq m i nu tes le grand
électrom ètre fourn i ssa i t pouces cub iques de gaz .Enfin i l a vou l u comparer ensemb le les effets de l a
ba t ter ie con s tan te a vec une batteri e ’a anges , composée ded ix p laques à l a Wol laston
,de qua tre pouces ca rrés . La
c h arge a été opérée avec un mél ange de 1 00 poucesd’eau
,2 d ’aci de su lfu r iq ue e t 2 d ’ac ide n i t r ique e t
on a m is dans le c i rcu i t l e pet i t électromètre vo l taïque.
208 PILE A COURANT CONSTAy T .
Le tab leau su i van t renferme les résu l ta ts obtenuspendan t des ’
in terval les de c i nq m inu tes
Ces résu l ta t s mon tren t d ’une man i ere frappante lesi r régul a ri tés part i cu l i ères de l a bat ter i e vol tàique or
dinaire .
En résumé , vo ici l es a van ta ges de l a p i l e à cou ran tcon stan t
1° Abol i t ion de toute act ion l oca l e irréguhere ,
pa rs u i te de l a p résence du mercu re su r l e z i nc .
20 Fa ib l e dépen se d u rem pl acemen t des l ames de
zinc quand el l e son t usées,et absence tota l e de tou te
pe rt e de cu i vre .3°L
’
inu t il ité de l ’em p lOi d’ac ide n i t r ique et subs
t itut ion d u su lfate de cu i vre à l’ac i de s u l fu rique .
4° Fac i l i t é e t perfect ion nemen t des commun ica tions
mé ta l l i ques en t re tou tes les pa rt i e s de l a p i l e .1 4 72 . On a v u que l es p l aques d ’un électromètre
larges de s ix hu i t ièmes de pouce dégagea ien t l a m ême
2 1 0 l NFL . DE LA CHAL . SUR L’AOT. D E LA PILE ETC .
La bat ter ie a é té ensu i te c h argée avec un ac ide de lamêm e force que cel u i q
ui avai t é té empl oyé dans l es élec,
t rom ètres vol ta1ques , c’es t— à d ire avec un mélange de8
part ies d’ea u e t d ’une part i e d’acide sulfuri que ; dan s ceca s , on a ob ten u une act ion constan tede 1 1 pouces ci1b iques en 5 m in utes ; au
‘
moyen‘de ce mélange , i l s
’estformé 25 gra in s d’ox ide de z in c
,et i l y a eu 1 54 gra ins
de su lfa te de cu i v re décomposés dans c h aque cel l u le ,pendan t une h eu re . La ba t ter i e néanmo in s es t res tée con stan te sans qu’on a i t e u beso i n de chan ger d’ac ide .
1 4 73. Le grand avan ta ge que l’
on ava i t ob ten u en
doub l an t l a Surface de cu i v re porté à S a’
Ssurer s i l ’onpouva i t
_
étend re davan tage ; on a adap té’a ce t effet dans
p l u s ieurs cel l u les d ix pet i tes pl aques d’ un pouce
,de ma
n ière à avo i r u ne surface de cu ivre tro i s fo i s p l u s considérable que cel l e de l
’él ém en t,mais l ’expérience n ’a r ien
donné de b ien sa t i sfa i san t rélat ivemen t aux avanta gesqu’on pourra i t a vo i r en donnan t de l ’ex tension
’
a la surface de cu ivre.Ces expéri ences con du i sen t seul emen t à l a concl u s ion ,
que l a comb in a i son vo l taïque la p l us parfai te cons i s tera i t en une sp h ère so l i de de z in c en tou rée d
’
une Sp h èrecreusé de méta l conducteu r , avec un e couc h e perpétuel lem en t re nouvel ée de l a so l u t ion i n terposée et unfi l con ducteu r pro tégé con t re la so l u t ion . Dans ce cas ,la rés istance - de l a so l u t ion augmen tera i t d i rec tementcomme les d is tances des deux Sp h ères ; ta nd is qu
’
en
supposant cet te rés i s tance Va incue , l a quan t i t é de forcesm i se en c i rcu l a t ion augmen tera i t comme le carréde cet te d i stance depu i s l e cen tre , ou comme la surfacede l a sphère extér ieu re
Il l . Influence de la cha leur sur l’
act ion de la p ile à
couran t cons tan t .
1 4 74 .Nou s avons vu que lorsque l a p i l e éta i t c h a rgéeavec un mélange de 8 part i es d
’eau et d’ une part i e d ’ac i desu lfur ique du cô té zinc
,e t une solu t i on saturée de su l
fa te de cu i vre du cô té cu iv re , ou ob tena it pouces ‘
en
CHAPITR E I II .
‘
2 I I
b iques de gaz m êl és en 5 m inu tes ; ma i s s i l’on d i ssou t
le su l fa te dans l ’eau ac i dul ée,l a quan t i té de gaz au g
m eute d ’abord de 1 1 pouces à 1 3 pouces,puis success i vemen t
,comme on l e vo i t dan s l a séri e s uivan te d’
obser
vat ions
ROUOES CUB IQUESTEMPS.
de gaz.
h . 111 .
En aj ou tan t une pa rt i e d ’ac i de s u lfur ique à 8 part ie sde l a so l u t ion satu rée de su lfa te
,e t versan t imméd ia te
men t dans les anges l e l iqu ide don t l a tem péra t ure es td ’en v i ron 50 ° cen t ig.
,on ob t ien t les résu l ta ts su i van ts
,
qu i mon tren t l e gran d accro i ssemen t d ’act ion d û à l ac h a leu r , e t sa d im inut ion rap ide avec l
’aba i ssemen t del a tempéra tu re :
2 [ Q INFL . D E L A CHAL. SUR L’ ACT . DE L A P ILE ETC .
L 1nfluence de la ‘
tem pératu1‘
e su r l ’ac t ion é lec troc h im ique de la p i l e es t bien étab l ie par Ces résu l ta t s . :M . D an iel l a dé term iné en su i te l ’ effe t part icu l i er de différen tes c h a rges
,en ayan t éga rd à cette i nfluence . Ayan t
versé une so l ut ion aqueuse de sulfa te de cu i vre dans l escel l u les extérieures
,e t de l ’eau dans l a cel l u le in té
rieure, i l n
’y eu t pas de décomposit ion ;’
la tempéra t ureé ta i t a lo rs de 23
° 33 cen t . Quand l’ eau fut c h au ffée à
37°
78 , l a décompos i t ion commença ; i l . se p rodui sai tpouce cub ique pa r c i nq m i nu tes l
’
électromètre
ayan t été c h auffé l u i — même j u squ ’à 4 7 on ob tin t lesrésu l ta t s su ivant s
En versan t une sol u t ion de se l am 1h on iaé dan s l ap roport ion de deux l i vres de se l pou r un ga l l on d
’ea u(4 l i t res en v i ron), dans l es cel l u les i n tér ieu res , e t uneso l u t ion aqueu se de su lfa te de cu ivre dan s l es ce l l u lesex téri eures
,on a eu
à 23,33° hors
dans l ’eau . .
dansœ;
I
Une So l u t ion saturée de se l commun ayan t été 111 1seen con tac t avec le zinc et une sol u t ion sat urée de su lfa tede cu iv re avec l e cu i v re, ou a ob ten u l es résu l ta t s su i va n t sà
’
la températ u re de 2 1 ° 1 1 cen t i grades
pendant 5 m in utes .pouces dub .
4 INFL . D E LA CHAL. SUR L’ACT . DE LA PILE , ETC .
men t con stan te e t sou tenue,ce qu i es t un avan tage pré
c i eux pou r les rec h erc h esqix i ex i gen t de l a préc is ion .
La ba tter ie ayan t été p réparée,comme on v ien t de le
d i re , on a p ri s un vase c i rcu l a i re d ’é ta i n dest i né ’a fou rn i r de l a vapeu r
,e t au tour duque l on a p lacé les cel l u les
su r des morceaux de bo i s ; ces ce l l u les on t été recou ver tesde man ière à pou vo i r ê tre m ises à vo l on té en contaCt avecl e t uyaud’une c h aud i ère . Deux autres couVeœles ’a t rou sfuren t au ss i p l acés convenab lemen t et a rrê tés avec des morceaux del iège
,d i sposés pour l a isser passer les l ames dé
Composantes quand le Con tac t éta i t étab l i . Voic i l es résulta ts qu ’on a obtenu s avec une sér ie de 9 ce l l u l esD ès l ’ instan t que la vapeu r a commencé
’a en t rer,l ener
gie__de la ba t ter i e fut au gmen tée , et , à l a températ ure de78 , son act i on fut presque doub l ée .En effet
TEMPÉRATURE.
INTERVALLE.
I I ,6
O O O O O O O O O O O O O
Pour s ’assu rer s 1 l ’augmenta t ion é ta i t d ue’a u n s imp le
accro i ssemen t du pouvo1r conducteu r, ou b ien’a l ’énerg ie
de l’act iOn c h im ique , on a fa i t fonct ionner l a ba t teri e eni n t rodu i san t dans son c i rcu i t qn électromètre p longean tdan s l ’ea u
,don t la tempéra ture pouva i t ê t re élevée à cel l e
de l’
ébul l it ion . Les expér iences commencèren t à l a température de 1 4 degrés Vo ic i les résul ta ts ob tenu s
CHAPITR E 1 1 1 . 1 5
On renferma en su i te un e cel l u l e dan s l e c i rcu i t,c h ar
gée d’ aci de fro i d e t san s su rface de cu i vre .
ÉLECTROMÈTRS MOYENNE 11135min. ,TEMPS! mTERVÀ LLE' pouces euh . pouces euh .
Cel lule froide enlevée.
Cel lule' froide ranimée avecdu sul fate de cuivre.
La température de la batterie fut ensuite élevée jusqu’à
On vo i t pa r l à qu ’un s impl e accro i ssemen t du pouvo i r cOnducteur para i ssa i t ex ercer de l ’ i nfluence su r l ’électromètre vol taiqueavec les él ect rodes de p la t i n e , tand i s
2 1 6 INFL . D E LA OR AL . SUR L’ACT. DE LA PILE , ETC .
que l ’accro i ssemen t de l energi_
e de l ’affin ité é ta i t détru i tquan d on enfermai t dan s l e c i rcu i t une cel l u l e don t l espouvo i rs n ’ava ien t pas é té exa l tés pa r l ’accro issemen t detempéra tu re commun iquée aux au t res .
1 4 76 . Je doi s men t ionner quelques p h énomènes ina tt en du s , p rodu i ts quan d on c h auffa i t l a bat te r i e dans levase à vapeu r . i l est fréquemmen
ta rr i vé que lo rsque le
t h ermomèt re ava i t a tte i n t à peu près l e po in t d’ébu l l i t ion ,
e t que l ’act ion de l a bat terie é ta i t à son max imum cetteac t ion cessa i t tout à fa i t . Ce
_
t te s uspens i on dura i t pen
dan t des h eures,pou rvu qu ’on ma i n tin t l a tempéra tu re
é l evée . En c h assan t de h o rs la vapeu r e t refro i d i ssan t rap idem en t l e vase qu i con tenai t l a p i l e , l
’act ion recom
m enç ai t auss i rap idemen t qu’el l e a va i t cessé,ma i s en
n’
at te ignan t pas l e m ême degré d’él éva t ion
,p u isqu e cette
aôt ion tombait d e 20 à 1 4 ou 1 5 pouces cub iques . Enfa i san t ren trer de l a vapeu r
,e l l e s’arrêtait de nouveau
et a in s i de s u i te . Nul dou te que l a cause de ce phénomène ne fû t d ue à l ’act ion i néga l e de l a c h a l eu r sur les
d i fférent s é l émen ts de l a ba tter i e , d’où résu l t a‘ ien t des con
ra nt s t h ermo — él ec t r iques e t un e exc i ta t i on i n éga l e de lapar t de la vapeu r su r les deux métaux . J
’
entrerai p l usl o i n dans quelques déta i l s à cet égard .
M . D an ie l l a t rou vé effectivemen t,en c h auffan t et ré
fro i d i ssan t l a ba t ter i e,u ne d ifférence de 3 ’a 6 degrés
en t re la tempéra tu re du l i qu ide en con tac t a vec l e z1nce t cel l e du l iqu ide en contact avec l e cu1vre . En ex péri
men tan t de man i ère à '
faire na î tre des d ifférences detempéra ture en t re ces l iqu i des i l s’est conva in cu que lac h a l eur n ’éta i t p as l a seul e ca use qu i produ isa i t l es effets ;il a ‘recon nu que l e couran t qu i reste ap rès la cessa t ionde l ’act ion la p lu s forte
,c i rcu la i t dan s une d i rect ion
opposée a u couran t p r im i t if,qu i par l ’a se t rouva i t an ’
n ulé.
En en levan t quelques-un s des fi l s qui étab l issaien t lacommun icat ion en t re l es cel l u l es
,i l resta i t encore une
act ion dan s l ’a igu i l le et dans l ’électrom ètre l aquel l e nes’
arrêtait qu’ap rès que l ’on ava i t en levé l es 4 fi l s ; preuve
2 1 8 INFL . DE LA OR AL. SURL’
ACT . DE LA PILE , ETC .
Le volta1mètre ayan t été (en levé , le circui t fut ferméa vec un fi l co ur t p u i s l es cel ld lés examinées Séparér‘
neh t
donnèrent ‘
Qell.Cel l . 20 O
_
Cel l , 4 25 O'
Cè ll 5 E’
.
Lors"
ué dés 5 cel l u les étaien t réti nies ensemb_
l_
e,la
dév i at io n était de 30 degrés 0 ; ma i s l e courant né prolduisait paS de décotfi j105it ioñ d
’
atis l e vol t tum_
ètré faisantp art ie d u c i rcu 1 t .En Opéran t avec la bat terie Ch a rgée avec du sulfa te
de cu ivre,ou eut :
Ci rcu i t com pl é té pa r / u n fi l
Cel l . 1
Cel l . 3Cell.Cel l .
On vo i t que l’act ion du su lfa te de cu i vre a augmen té
l e pouvoi r déromposan t du couran t , dans l e
pouc . ci1
_
b. à 5 one . euh .,e t l a force
s é condaire mes urée pa r ladévi at ion
_40 à 4 7 degrés
Cour t donna
CHAP\ITRE 1 1 1. 2 1 9
On vo i t encore que l orsque l e cou ran t p r incipa l traversa i t l e l on g fi l d ’un ga l vanomètre
,ou l e l iqu i de d ’un
électrom è tre,l a d irec t ion d u couran t seconda i re de c h a
que cel l u le sépa rée éta i t toujou rs norma le , ou dan s l am ême d i rect ion mai s que l orsqu’on l a i ssa i t l e cou ran t del a ba t ter i e c i rcu ler a vec l e moi ns de rés i s tance possib l e,en comp létan t éga l emen t le p rin ci pa l c i rcu i t avec u n filCourt l e co uran t seconda i re des cel l u les séparées set rouva i t dan s une d i rec t ion opposée . On conço i t , d
’aprèsce l a , que la rési s tance pu isse ê t re comb inée de man ièreà ce que l e couran t seconda i re d i spara i sse ou var i e en t reles deux d i rec tion s .J e ne poussera i pas p l us lo i n exposé des observa t ion s
fa i tes par M . Dan iel l p ou r é tud ier les effets de l a chal eu r su r l a p i l e ; mon bu t ayan t été seu lemen t d
’ i n d iquerles p ri nci paux fa i ts qu ’ i l a ob tenus
,afin de ‘met tre à
m ême l e l ecteu r de les é tud ier .I l es t b ien certa i n que , d
’ap rès l e p rocédé emp loyépar M . D an iel l pou r é lever l a tempéra ture de sa p i l e àCou ran t constan t
,tou tes les part ies don t se compose
cet te p i le n ’on t pa s dû ê tre éc h auffées égal emen t , nonseu lemen t les pa rt ies l iqu i des , ma i s encore les p
a rt i e sméta l l iques . Or
,on sa i t que l o rsque deux l iqu ides n
’ayan tpas l a même tempéra tu re son t en con tac t
,cel u i u i
possède l a tempéra tu re l a moin s é levée predd l’une ou
l ’au tre des deux électr i c i tés,su i van t l a natu re des l iqu i des .
D’
un au t re cô té lorsque deux métaux en commun ica t ionméta l l ique
,é tan t i négal emen t c h au ffés , plon gen t dan s
un même l iq u ide,les part ies de ce l iqu i de con t iguës a u x
méta ux son t i n égalemen t éc h au ffées , e t i l en résu l te encore des cou ran t s é lect r iques semb l ab le s aux p récéden ts .D ès l ors on doi t ob ten i r dan s la p i l e des couran ts secondairesqui chem inen t dans le m êm e sen s qtæ lecouran t prin
cipal, oudan s une d i rect ion opposée, sui van t les ca s que j em ens d ’ i n d iquer . En ou tre
,l ’m egahte de tem pe 1 ature dan s
les lam es do1 tm od1fier l act ion ch im iquedu l 1qu 1de su r ! unedes deux lames ou su r les deux . On conço i t bien qu
’ i l est
220 INFL . DEL A CHAL . SUR L’ACT. DE L A p 1L1—i , ETC.
u t i l e d ’étud ier dans c h aque élém en t la d i rect i on de ce couran t secondai re don t l a cause es t pa rfa i temen t conn ue .M . D e larive
,au su rpl us
,a p résen té des cons idéra t ions
touc h a n t l ’ i nfl uence qu ’exerce l a c h a l eur sur la facu l téque l e cou ran t é l ect r ique possède à passer d ’un l iq u i dedan s u n au tre
,qu i serven t à j e ter quelque j our su r
l a ques t ion .
Ce t h ab i l e e t ingén ieux p h ys i c ien (1 a commencéd ’abord par rappel e r qu e
_
l a c h a l eu r d im i nue la conduet ibi lité élec t rique des mé taux , tand i s qu
’el l e augmen tecel le des l iqu ides . Cel a posé , i l a c h erc h é quel l e deva i tê t re l ’ i nfluence de l ’é l évat ion de tempéra ture su r l epassage d ’un cou ran t é l ect r ique
,d
’
un couran t m étal l ique dans u n conducteur l iq u i de composé . On sa i t quedan s une t el l e c i rconstance i l y a toujours perte
_
d ’élect ricité a1 1
_
passage d’un corps dans un au t re . I l s’agi ssa i t
de vo i r s i,dan s l es mêmes c i rcon stances
,ce t te perte
a ugmen ta i t ou d im inua i t en c h auffan t l es deux corps dan sl eu r po i n t de con tact . Vo ic i d e quel le man i ère M . D e lar i ve a fa i t ce t te dé term ina t ion i l a p lon gé par l ’unede leu rs ext rém i tés dan s u n vase p le i n d ’ea u ac i d u l ée
,
deux l ames de p l at in e d ’une certa i ne épa i sseu r,e t don t
une part ie assez con s id érab le de c h acune d ’el l es se t rouva i t en de h ors du l iqu ide . Ces l ames p longea ien t ver t icalem en t au ss i p rès que poss i b l e de l a pa ro i du vase ;e l l es éta i en t en ou tre recou rbées hori zon ta l emen t àl ’end ro i t où e l l es so rta i en t d u l iqu ide . Une forte l ampe ’
a
a lcool é ta i t p lacée sou s c h acune des l ames , de man i èreà réc h auffe r e t même roug i r v i vemen t l eu r
’
par t i e h o r izon tale . Pa r ce moyen l a part ie verti ca l e se t rou va i t ’
a
une tempéra tu re p l u s o u mo in s é l evée . On pouva i tmême
,par ce m oyen
,fa i re bou i l l i r l a pa rt i e du l iqu ide
en contac t a vec les l ames .Avan t de commencer l ’expér i ence
,l es l ames furen t
(1)Bibl ib . un iv . de G enève Tom . vn .
222 INFL. D E L A CHAL . SUR L’ACT. DE LA PILE ETC .
passa ge de l e lectricité , quand on fa i t varie r la temptu re . Les aut res métaux , en part i cu l ie r l e cu ivre ,donné les mêmes résu l ta ts : Mai s i l fau t év i te r d ’des métaux Ox idab les qui donnan t na i s sance
’aélect ro-c h im iques , comp l iquera ient les effe ts qu
’on a enVue d ’étud ier.M . Delarive recommandé de ne se serv i r
,pou r fa 1re
l es expér i ences p récéden tes ; que d’un fa ib l e cou ra n t
vol taiquê , s i l’on veu t avo i r des effet s‘ b i en marqués , On
conço i t ce t te p récau tion ; ca r on sa i t que p l u s un couran tes t fa ib l e , p l u s i l es t faci l emen t infl uencé pa r de l égèresa l téra t ion s dan s l es conducteurs qu i le t ra versen t ,La d ifférence que l ’on v ien t de t rou ver en t re l e pô l e‘
pos i t if e t l e pô le n éga t if,sou s l e rapport de l ’ infl uence
qu ’y exerce l a c h a leu r,sur l eur fac i l i t é à t ransmet tre l e
cou ran t dan s u n l iqu ide , semb l e l i er, j usqu’à u n certa i n
po in t,l ’act ion de la c h a leu r a vec l a d i rec t ion d u couran t .
NOUS pouvon s déj à t i rer l a conséquence des fa i t s observês , que l
’é l éva t ion de tempéra tu re es t san s i nfl uence su rl e passage du couran t d’un mé ta l dans un l iqu i de
, tand i squ’e l l e fac i l i te beaucoup son passage d’un l i qu i de dan s unméta l .. Je rappel lera i que nous avon s adop té depu i s lon gtemps que l e sen s d u couran t est l a d i rect ion d u pôl e pos itif au pô l e n éga t if.Les fa i t s que j e vi en s de rapporter se ra t tac h en t a ux
propr i é tés d ifférentes que poSsède l e couran t éléct riqueag i ssan t comme force c h imique ou comme force p h ys ique
,Su ivan t sa d i rec t ion , e t dont i l a été_ ques t ion dan s
cet ouvrage . On a déjà ob ser vé , en‘ effet , que le courant c h a sse du pô l e pos i t if au pô l e n éga tif l
’eau el le1nêm e
, quand i l l a t ra verse , a1ns1 que les corps l égersqui peuven t s
’
y trouver . On a vu au ss i que l es mouve1rien‘ ts‘ et l a forme qu
’
affecten t des b u l les de mercure p l acées dan s de l ’eau t raversée par un couran t , éta ien t l iésavec l a d i rec t ion de ce cou ran t . Enfin , il ex i stedes condueteurs un“ip_
olalreSqu i peuven t décharger l ’é lec tric i té ema
née de l ’un des pô l es ,et non cel le qu i es t émanée de l’au tre ;
CHAPITRE I I I . 223
nousverrons cependan t p l u s lo i n que l a p rop r i été des corpsunipolaires peu t a vo i r une au t re o r i gi n e. Je rappel le tou sc_
es fa i ts a u l ecteu r,parce que l ’on ne sau ra i t t r0p mu l
t 1pl ier l es expér iences pohr connaî t re les d ifférences queprésen te c h acune des élec tr i c i tés , quan d el le s agi ssen tcomme force c h im ique ou comme force p h ys iq ue . Le tablea u des d ifférences pou rra seu l nous ai de r à j e te r quelque j ou r su r la na ture de c h acune des deux élec tr i c i tés .
C H A P I T R E“I V .
D E LA PROP AGA'
I‘
ION D ES COURANTS ÉLECTR IQUES D ANS
LES LIQUID ES .
1 4 78 . NOUS sommes na tu rel lemen t condu i ts à n ousoccuper de la propaga t ion des couran ts él ectr iques dansl es l iq u i des
,e t des causes qu i l a mod ifien t . Cet te ques
t ion a déj à été l ’obj e t des rec h erc h es de tou s lesphy
s icien s d e cet te époque qu i s’occupen t d ’é lectr i c i té,et
n éanmo in s el l e es t b i en l o i n d ’ êt re résol ue . M . Mattenec i s’es t l i vré pendan t p l u s i eurs années à unesu i te de rec h erc h es à ce suj e t pour
‘
t âcher d ’aj ou ter ànos conna i ssances
,e t ses efforts n ’on t pas été va in s
,.
comme ’ on va le vo i r .On sa i t que l orsqu’un cou ran t vol ta1que es t t ran sm is
dans un a rc con ducteu r en pa rt i e méta l l ique e t en pa rt i el iqu i de , on peut mod ifi er son i n ten s i té
,en apportan t
des c h angemen ts d an s l ’appare i l p roduc teu r,o u b ien
dans l a nat u re des él ect rodes e t du l i qu id e . Si l ’oncon sidère seul emen t les él ect rodes et le l iqu ide , i l fau ta vo i r égard à leu r n atu re
,à l a composi t i on c h im i
que du l i qu i de,à sa tempéra tu re , à son vol ume
cons i déré dan s ses t ro i s d imens ions,e t à l ’étendue des
é l ect rodes . M . Matteu_
cc i s ’es t app l i qué p r i nci pa lemen t
à ét ud ie r l ’infl uence a l a fo i s sépa ré e e t réun ie de zces
d ivers él émen ts su r l ’ in ten s i té du cou ran t , en modifian ten même temps la force du cou ran t , pu i s l
’ i nfluence desd iap h ragmes méta l l iques e t _ l i quides
’
p lacés sur l a ro u ted u couran t su r son 1n ten s 1te a1n31 que les modificati0n s
226 D E L A p nop x ofn t s coun . 1äuac. DANS LES LIQU IDÉS.
décom pos1 t 1on su r l es él ectrodes ét ro i ts, tand i s que ,mêmeune h eure ap rès , aucune apparence n e se mont re s ur lesl a rges é l ectrodes, I l es t à remarquer que pendan t le passa ge du couran t dan s les l i qu ides pa r les l ames l a’ rges
,
l a dév i a t ion de l ’a i gu i l l e a imantée su r le mul t i p l i ca teu rest peu for te. D
’au t res l iqu ides on t donné l e même ré51ilfat ; seu lemen t , en emp loyan t un l iqu i de p l us d iffi c i le
’adécompose r il fal l a i t emp loyer un p l us grand nomb re decoup les .Re l a t i vemen t à l a quan t i té nécessa i re de z i nc d issoute
pour p rodu i re u n certa in coura n t,on a t rou vé que l ors
que ce cou ran t do i t pa rcou ri r u n l iqu ide , cet te quan t i t éva r ie a vec l ’ i n tens i t é de. l ’act ion é l ect ro c h im ique . C ’es tpou r ce mo t 1f que lo rsqu e l e cou ran t d ’une p i l e
,ou un
seu l de ses é lémen ts , t ra verse u n a rc méta l l ique , l a quant ité de z in c qui est d issou te es t éga l e
,so i t à c h acune
desquan t i tés p rovenan t des é l émen ts réun i s en p i le
,
so i t à la quant i t é d ’él émen ts pr i s isol émen t . Mai s s i l ecou ran t pro venan t de p l us i eu rs coup l es passe à t ra versu n l iqu ide
,l a décompos i t ion a l ien
,e t l
’
on t rou ve a l orsque l a quan t i té de zi n c d i ssou te es t p l u s gra nde pou r c h acun des élements réun i s en p i le
,que pou r un seu l des
él ém en t s pr i s sépa rémen t . En étud ian t l ’ i nfluen ce de lana ture du l iqu i de su r l ’ i n tens i té du cou ran t qui l e t raverse
,—M . Matteucc i a reconnu que pou r tous les sel s qui
p eu ven t sub i r l a fus ion aqueu se,l a con duct i b i l i té d e
'ces sel s,à l ’ é ta t de fus ion
,es t l a même que cel l e des
so l u tion s sa tu rées à 20°
R . dans l ’ea u d i s t i l l ée . Cefa i t a é té établ i avec l ’acétate de p lomb
,l ’a l u n l e su lfate
de zinc, l e ch l o ru re de ca l c i um . La\
condue t ibil ité desse l s
,à l ’éta t d e fus ion
,es t en généra l p lu s grande que
cel l e de l eu rs so lut ion s saturées dans l ’eau . Ce la démont re a uss i que pou r un cou ran t donn é
,l a conductib i l ité
n ’au gmen te pas p 1‘0p01‘
t ionnel lem en t à la,quan t ité de _
se lou d’
autre‘
s s ubstances ajo u tées à l ’eau . La quan t i t é desel qu i p rodui t l e max imum de conduc t ib i l i té
,es t d
’aeut ant mo indre que la subs tance qu i
,à po ids éga l
,
à l ’eau, commun ique une p l u s grande condueîi
CHAPITR E w. 227
1 4 80. Lorsqu ’on d i ssou t dan s l ’eau pl us ieu rs sel s,sans
qu’ i l y a i t décompos i t i on en t re eux on t rouve que l aconduct ib i l i t é de cette eau es t éga l e a l a somme des (l ifferen tes conduct ib i l i tés qu i se ra ien t conn nun iquécs àl a m ême quan t i t é d ’eau par ces d ifféren ts se l s p r i s Séparém en t .
Le p r inci pe se vérifie d’a u tan t mo i ns q u ’on opère su rdes so l u t i on s qu i son t l o i n de leu r maximum de conduet ibil ité
,a in s i u ne so l u t i on de de sel ammon iac
dan s l ’eau d i s t i l l ée donne 1 2° une so l u t ion essayée séparém en t de de n i t ra te de potasse don ne e t uneso l u t i o n de de sel ammon iac e t de n i t ra te depotasse donne 20
° Lorsqu ’on a des so lu t ion s qu i on tacqu i s l e max imum de con duct ib i l i t é avec un certa i nsel
, l’ augmen ta t i on de conduct ib i l i té pa r un au tre se l
aj ou té,es t b ien mo i nd re qu ’el l e ne sera i t
, s i l a sol u t ionp r imi t i ve éta i t l o i n de ce max imum . Cel a expl iquecommen t i l a rri ve q u ’en c h erc h an t l a conduct i b i l i t é d um él an ge des sel s fondus , on l a t 1 ouve éga l e
’a ce l l e d u seldoué de l a p l u s grande conduct i b i l i té . C ’
es t ain s i que dan sle n i t re fondu
,l a conduc t ib i l i t é n e va r ie pas en aj outa n t
de l ’,
a l un du su lfate de z1nc de l’acéta te de p l omb fond u .
D an s ce cas,l a conduct i bi l i té du n i tre fon du es t à son
maximum pou r ce sel , e t supérieure à cel l e des au t res se l sfondus e t aj ou tés .
1 4 8 1 . En étud ian t l’ i nfl uence de l a l ongueu r de l acouc h e l iqu i de su r l ’ in tens i té du cou ran t qu i
Ô
do i t l a t raverser M ‘
. Matteucc i a t rouvé, ce qu’on sava i t déj à
, que
l e cou ran t d im inue d ’ i n tens i té avec l ’accro is semen t enl ongueu r de cet te couc h e ; ma i s i l a reconnu en ou treque cet te augmen tat ion n
’es t pa s p roport ionnel l e à l ad im i nu t ion de l a l on gueu r de l a couc h e ca r e l l e es t d ’aut an t p l us rap i de que la d im inu t ion s’accroî t da van ta gei l suffit de j ete r les yeux sur l e tab l ea u su i van t pou r s ’enconva incre
2 28 D E L A PROPAG . DES001111 1âu ac . DANS LES LIQU I D ES .
On voi t auss i dans ce tab leau que l ’augmen ta t ion es t
d ’a u tan t p l u s rap ide que l e cou ran t es t ren du p l us i n tenseen don nan t p l u s de su rface aux él ec t rodes .
1 4 8 2 . Si l ’on fait ‘
varier de p l us ieu rs man 1eres en l a rgeur ou en h aut eu r une même masse de l iqu ide d
’unel o ngueu r donnée
,l ’expéri ence m on tré que l e vol ume
doué de l a p l u s grande conduct ib i l i t é es t ce l u i dan sl eque l l es d ifférentes parties d u cou ran t on t l e mo i n s derou te à fa i re pour pa sser d ’un élect 1ode ’
.1 l ’a u tre . Ce fa i texp l iq ue pourquo i on gagne en conduct ib i l i t é
,l o rsqu’on
ré tréc i t,e t qu ’on au gmen te en h au teu r en même temps
u ne certa in e masse de l iqu ide donnée en l ongueu r,pr i se
( l ’abord p lus l a rge que h a ute . B ien en tendu que cesrésu l ta ts — n e s
’
obt ienn en t‘
que l o rsque l a su rface des élect rodes es t b ien mo i nd re que l a sect ion de l a couc h e l iqu ide . D an s ces cas on gagne t ouj ours en concl uet ibilité en augmen tan t l e vol ume ; mai s on gagne d
’au tan tp l us que l es nouveau x fi l e ts l iqu ides aj ou tés son t d i sposésrel a t ivemen t à l a l i gne l a p l u s cour te qu i réun i t l es deuxé lec trodes de man i ère à fa i re parcou r i r aux courant s dér i vés l a p l u s pet i te route poss i b le . Ce même p rinci peexp l ique a uss i pou rquo i l a con duct ib i l i t é n ’es t pas éga lea vec des élect rodes con s tan ts , su i van t qu
’ i l s p lon gen tou dan s les couc h es du fond
,ou dan s les couc h es supé
rieur ,es ou da n s les couc h es moyennes . Le max imum deconduc t i b i l i t é se t rouve dan s ces deux dern i ères .
230 1 1 15L A PROPAG . D EScoca . ÉLEC . D ANS L ES L10U 1D ES .
p rinc i pe de l a recompos i t i on des deux flu i des dan s l ’in térieu r de la pile . En effet, vo ic i ces concl us ion s : 1 ° Lorsque l a p i l e es t douée d
’ une fai b le force de p roduct ion e t dep ropa gat i on (c
’
es t-à dire l o rsqu’el l e e s t c h a rgée avec u nl iqu ide t rès-peu conduc teu r , et que _
les su rfaces de ses
coup les son t étro i tes), on pa rv ien t , en augm en tan t lenombre des coupl es , à une l im il e qui p rodu i t l e max imum d
’
1ntens ité e t cet te l imite a rrive d ’au tan t p l us tô t ;que le liqu ide t raversé est mei l l e ur conducteu r , que sonvolume est p l us grand , l a l ongueurde la couc h e mo ind ree t que l a surface des é lect rodes es t p lus large . 2
_
°
Le nombre l im i te des coup l es , qu i donne l
’ i n ten s i té max imum,
es t d ’autan t p l u s gran d , que la force de product ion e t dep ropagat ion es t p l us grande dans l a p i l e , et cel a p roport ionnel lem en t a la conduct ibi l i té, a u vo l ume,
’a l a moindrelongueur de lacouche l iqu i de
’a parcour i r,e t à la s urface
des é lect rodes .1 4 85. Parl ons ma in tenan t des per tes qu éprouven t
l es cou ran t s qu i t ra versen t les d iap h ra gmes métal l iques .M . D elarive a étab l i que ces pertes d im i nuen t p roport ionn el lem en t à l ’ i n tens i té du couran t in i t ia l
,cel a n’est
vra i qu’au tan t que l
’ i n tens i té de couran t augmente parun p l us grand nombre de coup les . Si a u cont ra i re, cet tea ugmen ta t ion se fa i t o u par un l iqu ide mei l leu r conducteur m i s ’ dan s l a p i l e
,o u dans l ’électrom ètre
, ou pardes é lec t rodes p l u s l a rges , ou par u ne couc h e l iqu idemoi ns longue a parcour i r , dan s ces d ifféren ts cas , l esper tes p rodu i tes par l es d iap h ragmes croi ssen t a vec
u’
l 1 n
t en sité in i t i a le du couran t . Les résu l ta ts su i van ts me ttenten év i dence toutes ces l o i s ; i l s on t é té ob tenu s a vec unep i l e cha rgée avec de l ’eau d i s t i l l ée
TABLEAU I .
NOMBRE DE LAMES OU D IAPHRAGMES.
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
CHAPITRE IV . 231
Dans le I l 8 tab leau,l a p i l e é ta i t c h argée a vec de l ’ea u
ac id u l ée.
TABLEAU I I .
NOMBRE DE LAMES OU DIAPHRAGMES.
NOMBRE DE COUPLES.
8
Ces résu l t a t s mon tren t b i en que, l o rsqu’ i l y a p l us i eu rs
d iap h ra gmes l es pertes p rodu i tes par c h acu n d’
eux son tl o i n de d im inuer p ropor t i onn el lemen t ’a leu r n omb re .Cet effe t n ’
a l ie u,comme l ’a d i t M . D elarive , que lo rs
que l ’ 1n tensité du couran t augmen te avec l e nombre descoupl es . On peu t résumer a in s i l ’effe t des d iap h ragmesLe nomb re des coupl es [im i te auquel s’arrê te l a perte
’ p rodu i te par les d iap h ragmes, vari e p roport ionnel l emen tnon-seu lemen t à l a conduc t ib i l i t é du l iqu i de in terpo seen t re les coup les '
de l a p i l e,ma i s encore au x d ifféren ts
é l émen ts qu i const i t uen t l a c onduct ib i l i t é du cana l,t el s
que l a na tu re d u l iqu ide,son volume e t l
’
étenduédesélec t rodes . M . Mat teucc i a confi rmé ces résu l ta ts en prenan t pou r d iap h ra gmes des couc h es d ’un l iqu ide p l usconducte u r
,p lacées au m i l i eu du cana l avec des mem
b ranes,comme on '
le vo i t dan s l e tab l eau su i van t
Je do i s fa i re remarquer qu’une perte à peirie sen s i b l ees t produ i te par les membranes , quan d on les t ien t p l ongées pendan t u n certa i n temps dan s les l i qu i des . E l l e ss’opposen t au ss i pendan t quel que temps à l eu r mélan ge .
232 DE LA PROP AG . DES COUR .ELEC . D ANS LES LIQUID ES .
Vo ic i quelques résu l tat s obten us dans l e l iqu idemauva i s conducteu r
INTENSITÉ bon cond uc teur.
l i quide . coura n t .
Le cana l i n terméd ia i re est d isposé de m an ière que l el iqu ide bon con ducteu r
,qu i a de lon gueu r
,se t rouve
a u m i l ieu,tand i s que les l i quides mauva i s conducteu rs
son t p l acés de c h aque cô té , et peuven t ê t re p l u s oumoi n s lon gs
,en élo i gnan t l ’ un de l ’au tre l es deux él ec
t rodes .
Ma uva is conducteur. Bon conduc teur. In tensité
34 50
Nou s voyons l à que l e passage du cou ran t à t raversl e l i qu ide bon conducteu r donne que la conduet ibil ité des couc h es l a t éra l es es t rédu i te, pour l a couc h el on gue de de 50° à pou r l a seconde couc h e ,l ongue de d e 52 i n ten si t é à pour l a t ro is ième
,de 32 à 23; pou r l a qua t r i ème , de 23
’a 20 . I l fau tobse r ver que l a couc h e d u l iqu i de bon conducteur, quandmême el l e au ra i t sa l ongueu r en t i ère
,au ra i t toujou rs
une con duct ib i l i t é b ien p l us grande . On vo i t encore queces pertes c ro i ssen t auss i pr0portionn el lemen t à l ’in tens i t é i n i ti a l e du cou ran t
,excep té dan s le cas où cette
234 D E LA P 110p A G . D ES COUR . ELEC . DANS LES L IQUIDES.
rence en t re l a su rface des deux é lectrodes pou r p rodu i rel a p l us grande d ifférence de propaga t ion
,do i t v ar i e r
a vec cet te d i s t ance,e t en ra i son 1nverse de l a conduc
t ibil ité du l iqu i de .On observe encore d ’au t res d ifférences ; i l fau t pou r
cel a emp loyer des sépa ra t ion s en membranes dan s lesboîtes : A est remp l i à moi t i é de l i qu ide , B l
’es t en t iè remen t ;D est égal emen t remp l i ’a mo i t i é,et C en t ièrem en t . D
’ap rèsce tte d i spos i t i o n dan s l a boî te A B
,l e cou ran t va d ’une
m om dre masse l iqu ide à une p l u s grande , t and i s quedans l ’au t re
,CD
,l e cou ran t va de la p l us grande masse
l iqu ide ’a l a moindre . On trou ve a lo rs que dan s l a boî teA B l a conduc t ib i l i t é es t mei l l eu re que da n s l a boî te CD .
Si l’
on met en A un l iqu i de conducteu r , e t en B unmo in s bon conducteu r
,dans C l e moms bon
,e t dan s D
le mei l leu r, on t rouve CD mei l leur con duc teur que AB .
Les l iqu i des son t c h o i s i s d e man ière à ne pas exercerl ’un su r l ’au t re d ’ac t ion c h im ique; dan s les expér i enceson a p r i s de l ’eau d is t i l l ée et de l”eau a pein e sal ée .M . Mat teucc i a découver t encore un e a u tre d ifféren ceen opéran t a vec deux masses l iqu i des a ssez longues et
p lacah t un d iap h ra gme méta l l i que,dans l ’une près d u
pôle pos i t if,e t dan s l ’aut re près du pol e n égat if. On d i s
p ose l’appare i l pour que l e cou ran t de l a p i l e se d i s t r ib ue
dans_
les deux masses l i qu ides e t pa 1 00ure l es deux fi l s d uga l vanomètre en sen s i n verse cet te d i spos i t ion est ind iquée fig .
D an s l e l iqu i de A B l e d iaph ra gme M est p rès d u pô l epos i t if
,dan s l e l iqu i de C D
,l e d i ap h ragme M est près
d u pô l e n éga t if. On trou ve dan s ce cas que A B est
me i l l eu r conducteu r que C D .
On peu t résumer de la man 1ere s u i van te ces d ifférenees de pr0pagat ion : En comparan t des syst èmes deconducteu rs egaux avec une conduct ib i l i té i néga lemen t d i st ribuée, rel a t i vemen t aux deux l ames qu i t ran sm e t ten t le
cou ran t , on t rouve u ne d ifférence dan s l a con duc t ib i l i té ;l e me i l l eu r conduc teu r est cel u i don t l a par t i e qu icon du i t ma l es t près du pô l e et don t la p a r t i e qu icon du i t b ien es t p rès du pôle
CHAP ITRE w. 235
La d ifférence que M . D elarive a ob tenue en éc h auffan ti néga lemen t les deux électrodes ren t re dans l e m êmepr inc i pe ; en effet
,i l es t p l us avantageux de c h auffer
l ’élec trode négat if que de c h auffer l ’él ect rode pos i t if; or,l ’éc h auffemen t rendan t l a couc h e l iqu ide p l us conduet r ice
,i l en résu l te qu ’en éc h au ffan t l ’élec trode néga t if
,
le cou ran t passe p l us faci l emen t d u mauva i s conducteu rdans l e bon .
CHAP I TRE V.
D E LA rouen cum roun 11 11 COURANT ÉLECTRIQUE ET DE
SES RAPPORTS AVEC LE MOD E D E COMB INAISON D ES
cours D ÉCOMPOSÉS .
1 Cons idérations généra les .
1 4 8 6 . J’
A1
’
déjà exposé avec de grands dével oppem en t s les observa t ion s de M . Faraday rel a t i ves au rapport con stan t qu i ex i s te ent re la quan t i té d’él ec tri c i tédégagée e t l es p rod u i t s de l a décompos i t i on
,e t aux
équ i va len ts é lect ro — ch i1n iques . Ces observat ion s nou son t mon t 1 é , en effet
,que des quan t i t és équ iva l en tes
des d ifféren t s méta ux déga gen t , quand ces de rn ierss’ox iden t , une quan t i té éga le d
’
éléctricité qu i es t douéedu même pouvo i r c h im ique . J ’ajouterai que M . Faradaya adm i s que l a facu l té que possède l e co uran t de décomose r une comb i na i son
,n e dépend pas d e l a quan t i t é
d ’é lec tr i c i té dégagée , mai s de l’ in ten si té de ce t te élec+
t ricité. C’es t en ra i son de cet te man ière de vo i r qu ’ i l a1 angé en sér ies des comb i nai son s
,d ’ap rès l ’ i n tens i t é
p l u s ou moins gra nde que deva i t a vo i r l e couran t pou rl es décomposer . I l a observé encore que lorsqu’on nepeu t décomposer cer ta ines combina i son s
, on y parv ien ten aj o utan t à l a so l u t ion une seu l e gou t te d ’ac i de
,toutes
c h oses éga les d ’ a i l l eu rs . I l ne suffi t donc pas,d ’après cet te
m an ière de vo i r,d ’augmen ter l a quan t i té d’é l ectr ic i t é
dégagée , pou r que le cou ran t dev ienne capab le d’opérer
238 CONSIDÉRATIONS G ÉNÉRA LES.
t ité d electricité donne des p rodui ts qu e l ’on con s idèrecomme égaux (quoiqu
’
ils ne l e soi en t pas t o uj ou rs,comme
l e prouvent les expér iences d e M . e t surla l am e de pla t ine des coup les e t su r les é l ec trodes qu ise t rouvent dan s l e l iqu ide soum i s à l ’ac t ion . Si l ’on appor te un c h angemen t dans ln‘d is tance en t re les élect rodes
,
dans leur é tendue , la na tu re d u l iqu i de , il y a au ss i tô tun c h an
gement correspondan t dans l a quan t i té d
’
élect ricité cl
‘gagée e t qui ci rcu le ent re chaque coup le ; cc'
c h angemen t es t ind iqué par l a quan t i t é d’ h yd rogène dé
gagée sur l a l ame de p lat in e de l a p ile ; m a i s on obt i en ttoujou rs la même quan t i t é d
’ h yd rogène sur la l ame dep l a t i ne des couples et su r cel le qui forme l
’é le c trode négat if.
1 4 8 8 : M . Mat tëütcci ex pl ique de l a m ême man iè requeM .
-D elarive ponrqu0i laquant i t é d’é lectr ic it é dégagée
et qu i circu le dans c h acun des 0011 p l es“augm en te avecl eu r n0n‘
1bre ; ma is je ne m’
y a rrêtera i pa s , a t tendu qu’ i l
a été souven t ques t ion de cette explica t ion dan s ce t 011 8vrage .
Mais i l a observé uñ fai t importan t , don t j’
ai pa rl é précédemnt en t : c’es t que l
’on peu t a ugmen te r l a force c h im ique da courant en d im i nuan t l a su rface des lame s qu it ra‘nsmet ten t le couran t dan s l e l iqu ide . Ce fa i t es t abolu a
men t “semb l ab l e à celu i qu i a é té décou ver t pa rWol las
toi1 poùr’ l ’ i n tensi té ord in ai re
,e t don t ce t ingén 1eux
p h ys i c ien fa i t usage pou r décom poser l ’eau .
En rétréci ssan t a i ns i l a surface des l ames décomposant es
,ô n dim inué b i en la quan t i té tota le d’
électrié ité
qui circul é ; ma i s a lo1is on augmente son i n ten s it é . Wollas ton d isai t que l
’é lectr ic i té en en t ran t par des poin test rès — fines dan s le l iqui de , a va i t une tens ion p l u s considérabl e
,et a va i t alo1‘s'
p lus‘ d’ apt i tu de pOur décompose r l
’ ea u .
1 4 89: C0113i‘dé1‘0119 m a in tenan t le fa i t c i té par M. Fa
raday,du coup le zinc et p la t ine (fut décomp05e un élec
_
trolyte quand on’ ajou te à l a sol u t ion‘ d ’acide su l fu r ique
quelques gou t tes -d’
âcide n i t rique , t‘
a11 di s qu’
on n’ob t ien trien en augmentant -la quan t ité d
’acide sŒ furique ou l’
ê
tendue de l a l ame de zinc.
CHAPITRE v . 239
Vo ic i commen t M . Matt eucc i a répé té l ’expéri ence : i la fa i t passer le con 1 an t d
’un de ses coupl es élém en tai1 es
dan s u ne sol u t ion d ’ iodu1 e de potass i um ,tan tô t avec
des fi l s de pla t in e,tanto t avec des l ames de p l us ieu rs
cen timèt res ca rrés ; l a d écompos i t ion éta i t touj ou rs beaucoup p lus abondan te su r les fi l s que su r les l ames . I ln ’a ob tenu aucun effet en opéran t su r une so l u t ion mê lée
,
t rès-concen trée,de n i t ra te d ’a rgen t ou de n i t ra te de
cu iv re ; dan s les deux cas , un e add i t ion d’acide su lfuri
que a u l iqu ide d u coupl e n e c h angea i t r ien à cet éta td e c h ose
,tand is qu ’en y a jouta n t quelques ,,
O cu l tesd ’ac i de n i trique l a décompos i t ion du n it 1 ate ava i t l ieua u ss i tô t .
1 490 . En fa i san t u sage de p i les élém eñtaires à grandessu rfaces
,d un mèt re carré de superfic i e
,pa r exemp le
,l a
so l u t ion d u n i t rate d ’a rgen t a é té décomposée,so i t avec les
l ames,so i t avec les fi l s . Ce fa i t nous p rouve que l
’augmen ta t ion dans l ’éten due des su rfaces de la p i le donne a ucou ran t une i n tens i té de fo rce déco mposan te p l us cons idérable . On comprend ma i n tenan t commen t i l se fa i t
,
d i t M . Matteucc i , que dan s l’expér ience de M. Faraday
,
une augmen ta t ion de su rface qu i es t peu cons i dérabl e n edonne pas a u cou ran t une force é lect ro - c h im ique su ffisan te pou r opére r une décompos i t ion ; ce t te force , en
effet,pou rra1 t dépend re un iquemen t de l a quan t i té d’é
lectricité qu i es t m ise en c i rcu l a t ion,l aquel le es t l i ée
i n t imemen t a vec l ’é tendue de l a lan1e’
n égat i ve avec lana tu re p l us ou moin s a t tacÏuable du l iqu ide , e t a vec l aconduct i b i l i t é e t l a décompos i t ion élect ro -c h im ique p l uso u moi ns fac i l e de ce l iqu i de ; s i donc on n
’augmen te quej usqu’ certa i n po in t l a su rface d u méta l a t taqué dans unep i le
, qui ne se déc h a rge pa s à t rave 1 5 un conducteu rméta l l ique
,on ne fa i t que développer u ne p l us g rande
quan ti té d ’élec tr ic i té qu1 se recompose su r l a surface duméta l même
,sa ns au gmenter sen s ib lemen t l a po rt ion de
ce l l e qu i c i rcu le .Quan t à l ’ac t io n de l ’ac ide n i t r ique
,j e fera i d ’abord
remarquer que l ’on n ’obt ien t j amai s de décompos i t ion en
240 D E L A DECOM P .VOLT . OPE11 . 5 1MULT . sun,ETC .
empl oyan t seu lemen t dans un des coupl es une sol u t iond ’ac ide n i t r ique sans ac ide su l furique. Une seu le gou tted ’aci de su l fu rique suffi t pou r p rodu i re l a décompos i t ion ;connu e a uss i quelq ues gou ttes d’ac i de n i t r ique dans uneso lut ion d a’ c i de su l furiq ue dé term inen t l a décomposi t i on .
Si l ’on compare les résu l ta t s obtenu s a vec d i fféren tesso l u t ion s d’acide su l furique p l us ou mo ins concen t rées
,
e t des so l ut ion s n i tro — su l fur iques , on t rou ve, en fa i san tpasser l e cou ran t à t ravers un a rc méta l l i que
,de grandes
d ifférences dan s l a quan t i t é d ’él ect r i c i té m i se en c i rcu l at i on ; l
’expérience mon tre que l ’ac t ion de l ’ac i de n i t r iquese rédu i t à l a i sse r c i rcu l e r une p l u s grande port ion d ’électricité dégagée , e t ce l a pa r l a perte m oins
'
grandéqu’ i l
fa i t s ub i r a u couran t é lec t r iq ue dan s son passage du l iqu ide au pla t i n e , e t su rtou t en rendan t le l i qu ide p l usdécomposab le par l e cou ran t él ect ri que , e t pa r ce lamême mei l l eu r con ducteu r .
5I I . 0 13 la déconwos il z‘on vol tazque op érée s im ul ta
n ém en t sur deux com bina isons m élées en s em ble
1 49 1 . On sait que l o rsqu’on soumet a l ’ac t ion de la p i le
une so l u t ion d ’un com posé q uelconque , i l se dépose ordinairem en t
,su r l es élect 1 odes , les é l émen t s des subs
tances t enues,en sol u t ion , lesquel s peuven b réagir l es
un s -su r les autres,ou su r les é lect rodes . Quan d i l n ’y
a aucune réac t ion,les él émen ts déposés
,qu i son t s
‘
im
p l es ou composés,son t appelés p r im i t i fs ; dan s l e second
ca s,l es composés formés son t appel és p rodu i t s seconda i res .
Tou s ces produ i t s ont é té t’
r0p souven t exam inés dansle cou rs de ce t ou vrage pou r q u ’ i l so i t n écessa1re d ’yreven i r . Rappelon s auss i que l o rsqu
’on fa i t passer u ncouran t dan s de l ’aci de c h l or h ydr ique on des S olut lons dec h l oru re
,en m ême temps que dans l ’eau
,on obt i en t ,
dan s l es "pre1n i e 1 s l iqu i des , de l’ h yd rogène au pô le né
gat if , e t , au pôl e pos i t if , un mélan ge de c h lo re e t d’
ox i
gène,don t les q uan t i tés varien t su i van t l a p ropo rt ion
dan s l aquel l e l ’ac ide c h lor h ydrique est mêlé ’a l ’ea u . Ces
24 2 DE L A DECOM P . VOLT .OPÉB . SUR DES COMB . ,ETC .
nom dans l ’eau du vol ta 1mètre,l o rsque les sol u tion s
éta ien t sa tu rées de comb ina i son s de c h lo re et d ’ i ode e tque l a force de l a p i l e n
’é ta i t pa s p l u s grande. Le cont ra i re ava i t l ieu dan s les ca s opposés .
1 492 . Si l ’on p rend pou r po i n t de dépar t ces ex pe
riences , l a l o i de l a décompos i t i on d i recte , opérée su r
deux comb i na i son s mêlées ensemb le,peu t s’expr imer
a i ns i : l ’act ion c h im ique d u couran t es t touj ou rs défi n ie ;l es deux comb i na i sons son t décomposées d i rec temen tpa r l e cou ran t ; l a quan t i té de c h acune d
’ el les qu i est d écomposée
,es t équivalen te a ce l le qu
’on ob t ien t en en décomposan t sépa rémen t u ne seu le p ar u n couran t demême force .En opéran t avec des comb inaison s d e c h lore e t de
métaux , qui ne décomposen t pas l’
eau ’a l ’ état n a i ssan tcomme l e p la t i ne
,l’or et même le cu i v re , on a rr ive au
même résu l ta t .Enfin ,
to u tes l es fo is qu ’en augmentan t l a force c h im ique dé l a p i l e
,on vo i t au gmenter l a quan t i té décom
posée d’une certa i ne comb i na i son compara t i vemen t ’a uneau tre avec l aque l l e e l l e se t rou ve mêlée
,on do i t en con
clu re que la prem i ère es t mo in s décomposab le que la seconde . C’
es t a i n s i que l ’ i odure de po tass i um ,l es ac i des
hyd1 iodique et h yd ro - cl110rique , l es c h lo ru res , l’eau ac i
du lée par l’ac i de su lfurique
,son t des comb ina i son s qu i
se,Suiven t dans l ’ordre de leur fac i l i té ’
a ê t re décomposées.
5 I II . D é la décomp os ztzon vol tazque op érée sur des
combznazsons bznazi‘es du s econd ordre .
1 493. Les comb ina i sons b ina i res sur lesquel lesM .Ma ttenec i a opéré
,son t l ’acétate de p lomb e t l es bora tes
neu t res de p l omb e t de z i nc .Lorsque l ’on soumet à l ’ac t ion de l a chaléur de l ’a
cétate neu tre de p lomb , ce sel se fond dans son eau , pu i sse so l i d ifi e ; en con t i nuan t à c h auffer , i l se fond de nouveau
,p u i s perd une part ie de son aéide et fin i t p a r se
CHAPITRE v . 243
sol i d ifier , quan d i l es t rédu i t’a l e ta t d’
acétate t ri ba s ique .En soumettan t l ’acétate n eut re an h yd re ’a l ’ac t ion d ’uncou ran t provenan t d
’ une p i l e de 60 coup les , l eque l couran t passe en m ême temps dans l ’eau ac idu l ée d’un voltaïm ètre , on obser ve les effet s su i van ts du gaz se dégagesu r l a l ame pos i t i ve en même temps qu ’une couche b ru n1‘
ougeâ tre de perox i de de plomb es t déposée s u r ce t te mêmel ame ; a u pôle n éga t if , on ob t ien t d u p lomb . En recue i ll a ‘n t les produ i t s
,ou a t rouvé dans une expér i en ce
dan s f(ævol taïmètre 6 Cen t . c . de gaz m ê l és , qu i corresponden t à m il lig . d ’eau décomposée
, e t 37m il l ig . de plomb a u pôle n égat if. Ce résu l ta t donne 1 2 8 7pou r l ’équ iva len t d u p lomb
,nombre qu i d iffè re t rès — peu
de ce l u i q u i a été adop té pa r les c h im i stes .Si l ’on fa i t passer l e cou ran t dan s u ne sol u t i on aqueuse
d’
acétate de p lomb,on ob t i en t l a m ême quan t i té de
p lomb pou r l a même q uan t i té d’ea u décomposée dans
l e vol taimètre ; i l en est encore de même avec des so l ut ion s p l us o u moin s concen trées
,i l se dépose
,comme
dans l ’acétate fondu ,d u gaz e t une couc h e de perox ide
de p lomb . Le ga z es t de l ’ox igène pu r e t sa qu an t i t é es tà peu p rès l e d u mélan ge gazeux du vol taïm è tre . La
quan t i t é de perox ide paraît être l a même dan s l e se l fond uque dans l e se l d issous .
1 494 . En opéran t a vec l e n 1 trate d ’a rgen t fondu , i ly a u n grand dégagemen t de gazn i t reux au pô le pos i t if,e t un dépô t d ’a rgen t a u pô l e néga t if.Pou r 6 cen t euh. demélan ge gazeux dan s le vol taïm ètre ,
on a 39 m il l ig .
d ’a rgen t . Ce nombre donne pou r l ’équ i va len t de ce dern i er méta l 1 356 ,
nombre sen si b l emen t le même quecel u i qu i es t adop té pa r l es c h im i s tes . On ob t i en t encoreun résu l ta t semb lab le quan d on fa i t passer l e couran tdans une so l u t ion de n i tra te d’a rgen t .Les bora tes n eut res de p lomb e t de z inc se comporten t
de même .On vo i t donc que l e couran t él ect r ique exerce la méme
act ion sur une comb ina i son b ina i re,so i t qu ’e l l e se t rouve
à l ’éta t de comb ina ison b inaire du p rem ier ord re , ou
24 4 D U RAPP . QU I EXISTE ENTRE L’
ACT. DU COÙR ., ETC .
a l’
état de comb ina i son b inai re du secon d o rdre , c’es t
à d i re qu’un ox i de fondu est décomposé pa r l e couran t
,comm e cet ox ide l ’es t quand i l es t comb iné avec
un ac i de,de so r te que l ’on peu t a dmet t re que l es p ro
d u i t s ob tenus dans l es so l u t ions aqueuses de ces sel sne son t pas n éces sa i remen t des produ1 ts seconda i res .
5IV. D u rrapp ort qui en tre l’act ion du Couran t
e t le nom bre re la tif des équiva len ts ch im iques qui
en tren t dans la com binaison décomp os ée .
1 495. La déterm ina t ion d u rapport en t re l ’ac t ion c h im ique du cou ran t e t l e nombre re l a t if des équ i valent sc h im iques qu i en tren t dan s une combinâ ison soum i se àl a décompos i t ion élect ro c h im ique
,es t d ’une t 1 es -grande
importance,pu i squ ’el le p eu t no us donner quelques 110
t ion s sur les rapport s qu i ex i s ten t ent re les affi n i tés enve rtu desquel les p l u s ieurs comb ina i son s son t formées .Mal h eu reusemen t la c h im ie ne peu t nous fourni t pou rles expériences qu’un pet i t n ombre de comb ina isons ,qu i n e ren fermen t qu ’un a tome d’une espèce
,comb in é
a vec 1 , 2 ou 3 a tomes d’une au tre espèce ; e t encore pa rm i
cel l es que l ’on possède i l y en a peu qui so ien t fusib l es ,an h yd res et don nan t des p rodu i ts qu i n ’at taquen t pas l asub s tance des é l ect rodes .M . Faraday es t l e prem ier qu i ait fai t des rec h erc h es
à ce sujet : c’es t l u i q u i a mon tré que tou tes les combinaison s b ina i res ,
’a l ’é ta t de fus ion,son t décomposées
par l e pas Sage du cou ran t lo rsqu’el l es con t iennen t un équi
va l e n t d’
un co rps combiné avec l ’équ i va l en t d ’un au tre.I l a avancé , en ou tre , que lorsque ces comb ina isonsson t formées d’un p lu s grand nombre d ’équ i va l en ts
,d ’u n
équ i va l en t avec deux équ i va l en ts,l a décompos i t ion cesse
d ’avo i r l i eu . M . Matteucci , comme on va l e vo ir , a modifié un peu cette l o i .Le protochlorure d
’
an t imoi11 e so um i s à l ’ex pér ience,
à ’état de fus ion ; a fourn i des quan t i tés de gaz e t d’an
246 DU R APP . QUI EXISTE ENTREL’
ACT . DU COURANT,ETC .
Les d ifférences que l ’on remarque entre l es quan t i tésrel a t i ves d ’ hydrogène e t de cu i vre , ob tenues au pô l en éga t if
,a i n s i que l ’absence d’
ox igène au ,
pôle posi t if,
p rouven t que l es seulScorp s décomposés d i rectemen t son tl ’acide h yd ro— c h lor ique e t l e protoch lorure . On en conc l u t donc que l e protoch lorure de cu ivre es t so um is àl a loi généra le . On trouve effectivemen t
,dans ce ca s
,
un nomb repou r éq u i valen t d u cu i v re , t rès-peu d ifféren t
de 79 1 , qu i es t adop té pour le cu i vre .En soumet tan t éga l emen t ’a l ’act ion é léc tr ique u ne
so l u t ion de b ic h lo ru re de cuivre t rès concen t rée,on Oh
t ien t une décompos i t ion d i recte du c h loru re, p 1iisqu
’
on
n e t rouve aucune t race d’ox igène au pôl e pos i t if. Les résultat s ob tenus donnen t
,pour l e cu i vre
,un nombre qu i
,
à très — peu de d ifférence’
près
,es t éga l ’a l a mo i t ié du
nombre équ i va l en t d u cu i v re . En décomposan t donc,
d ’une art,de l ’eau et du protochlorure , e t
,de l ’au t re
,de l ’eau et
’
da b ic h lo rure,on trouve
,pou r une quan t i té
d ’eau donnée décom poséé, une quaht i té de protochi orure décomposée
,doub le de ce l l e du b ic h lo ru re .
Les résu l ta t s ob tenus condu i sen t aux con séquencessuivan tes
1°Si un couran t é l ectr ique décompose d an s l e m ême
temps t ro i s comb ina i son s m i ses séparémen t su r sa rou te,
donrla prem ière renferme deux équ i va lents , l a deux ièméun équ iva l en t avec deux équ i va len ts , l a tro i s i ème un
équ i va len t a vec t ro i s équ iv a len ts,on t rouve que son
ac t ion c h im ique su r c h acune d ’e l les , mesurée par l aquan t i t é de ces t ro i s combina isons qui on t été décomposées
,va r ie comme les nombres 1
2° Si l ’ac t ion c h im ique du couran t , comme tou t l edémon t re
,est touj ours p roport ionnel l e a u degré d’
affi
n ité des é l ément s qu i son t séparés par ce couran t,ou
do i t en concl ure que les degrés d’affin ité qu i l ien t lesdeux él émen ts dan s ces t ro i s composés de 1 à 1 de 1 à2 e t de 1 à 3, son t comme les nombres 1 —
6
3° Les composés qui renfermen t un équ iva len t com
b iné a vec 4 ne condu isen t pa s le couran t e t ne se l a i s
CHAPITRE V .
sen t pa s décomposer . La d im in u t ion rap ide que l ’act ionc h im ique d u couran t éprouve à mesure qu
’
augm en te l enombre des équ i va len ts qu i en tren t dans les composés
,
peut . faire cro i re que ,à l ’a ide de cou ran ts é lect r iques
t rès - forts, on parv iendra à décomposer ces combi
na 150ns .
24 7
CH A P I TRE V I .
DE L’ACTION D E L ’ÉLECTR ICITÉ VOLTA IQUE SU R L '
ESPRITPYROLI GNEUX ET LES SOLUTIONS D ANS L’EAU , D
’
ALC00L
ET D’ÉT II ER .
1 497 .M .ARTHUR CONNELL , don t j’a i fa i t dej a conna î t re
les t ra vaux re la t ifs à l ’act ion ,de l a p i l e sur l ’a l cool e t
quelques a u tres l i qu id es,a vou l u démon trer auss i l’a
n alog ie p arfaite qu i ex i s te en t re l’act ion de l ’él ect r i c i té
su r l ’esp r i t pyro l i gneux e t su r l ’a lcoo l,afin de confi rmer
l’
analogie que l’on a rema rquée en t re ces composés . I l a
donné en même t emps quelq ues déta i l s s u r les p rodu i t sseconda i res formés dans les so l u t ion s aqueuses e t su r lana t u re des c h angement s opérés dan s des so l u t ions alcool ique so us l ’ i nfl uence d u couran t . Tou tes ces quest i onsson t d ’un te l i n térê t pou r l ’électro ä chim ie organ ique
,
ne j e c ro i s devo i r les t ra i te r avec des déve loppemen tssuffi san ts , afi n que l e l ecteu r a i t une i dée net te des résul tat s qu i on t été ob ten us .
5 1 A ct ion des Couran ts sur l’
esp rz‘
t py rolzfigneux .
1 498 .L’esp r i t pyro l i gneux ,commeon l e sa i t, été l
’obj e tdes rec h erc h es de MM .
_Maca i re et Marcet , d u docteu r
T h om son , a i n si que de MM . D umas e t Pél igot . San s en trerdan s l ’examen des d i fféren ts résu l ta t s obten us pa r cesc h im i stes
,j e d i ra i q ue c’es t 51 MM . D umas e t Pél igot
que l’
on es t redevab le de no t ions exac tes su r l a na tu ree t l a con st i tut ion de ce composé . D
’
ap rès ‘l’
analogie que
ACT . DES COUR . SUR L’ ESPRIT PYROLÏGNEUX .
que son h yd rogèn‘ e se dégage au pô l e n éga t if , et que son
ox igène donne na issance, pa r une act ion seconda i re, auxp rodu i t s de l ’ox idat ion
, qui se d i ssol vent dans l e l iqu ideou se p réc i p i ten t ;7° On vo i t
,
’d apres cel a , que l’a l cool abso lu do i t né
cessairement con ten i r de l ’eau comme p r inci pe con s tituan t .Ces faits
,
'
e t l es conc l u s ions que M . Connel l en a t ir ées
,son t éga l emen t app l icab les à l ’esp r i t pyrol i gneux
,
comme on va l e vo i r. Je d i rai seu l emen t qu ’ i l fau t descouran ts moi n s p u i ssan ts pou r p rodu i re les mêmes effetssu r ce cOmposé que su r l
’a l coo l : c i rconstance qui es t dueprobab lemen t
’a l a quan t i t é ab so l ue d’eau p l us grand e
quo ique dans une p roport ion a tom ique qu i es t l a même,
dan s u n p01ds donné d u prem ier de ces l i qu i des .1 500 . On a soum i s ’a l ’act ion d’une p i l e de 72 élé
ments, de ‘ l ’esp r i t pyrol igneux rect ifié, dan s m i tube,
au moyen de deux l ames de p l a t i ne ; en quelques m i nutes i l s ’es t dégagé dugaz, qu i a é té recue i l l i su r le mercure ,
Quelque temps après,l e l i qu i de s’éta i t éc h auffé . Les la
mes de p la t i ne ayan t e té pl acées’a une d i stance d’Envi
ron de pouce,afin de favor iser l ’ac t ion
,ou n ’a p u
savo1r de quel l e l ame p rovena i t l e gaz ; mai s’
,d ’ap rès sa
nat u re, ou ne p u t dou ter qu’ i l n e vin t de la l ame néga
t ive . On en a obten u de pouce cub ique . L"act ion de laba t ter ie ayan t d im inué
,l e dégagemen t de gaz s’es t t rès
ra l en t i . Cc gaz éta i t composé d’ h ydrogène mélan gé d ’a i re t de quelques t races de vapeu r d’esp r i t pyrol i gneux .
Une petite quan t i t é de po tasse caus t ique ac t i va i t fort emen t l ’act ion décOmposan te , comme pour l alcool .Avec à ;
de po ta sse caust ique e t une p i l e de 36 él émen ts,
ou ob tena i t u n p ouce cub ique de” gaz en un quar t
d ’ h eure .Avec une p i l e de 50 é l émen t s e t d e l ’esp r i t con tenan t
env i ron6
'
0 0de potasse
,on ob tena i t encore du gaz
,ma is
seu lemen t su r la l ame n éga t i ve . Quand on subst i tua i tu ne capsu l e de pl a tine au vase de verre qui renfe rma i tl’esp r i t
,i l se dégagea i t d u gaz su r l es deux lames comme
avec l ’al coo l , dans l es m êmes c i rconstances .
CHAPITRE v1 . 5!
Lors ue l ’espr i t pyro l i gneux ne renferma i t q u’une
très-pet 1te quan t i té de potasse,on n
’
a pas reconnu det races de carbonate de po tasse ; mai s i l n
’
en a pas étéde même en employan t u ne forte sol u t ion d’
alcal i : dansce cas
,e t en ne se servan t que d’une p i l e de 36 élé
ments,ou a eu un dégagement de gaz su r les deux l ames
,
mai s en p l us grande quan t i té su r la l am e néga t i ve quesu r l a lame pos i t i ve. Le l iqu i de bou i l lonn a i t en quelq uesm i nu tes
,e t acquéra i t b ien tô t une cou leu r rouge . I l s e
déposa i t u ne grande quan t i té de carbona te de pota sse .Le l iqu i de rouge acquéra i t en
_même temps une forteodeu r ; mélangé avec de l
’eau,i l se t roub la i t e t acquéra i t
une tei n te j aune,due à l a sépa ra t ion de l a ma t i ère h u i
l eu se , ou rés i neuse , ou de l’
éther,qu i s ’éta i t formée pen
dan t l ’act ion vol taïque . On vo i t donc qu ’avec l ’espr i t pyrol igneux , comme avec l
’a l coo l,l ’eau es t décomposée ;
l ’ h yd rogène se dégage au pôle néga t i f, tand i s que sonox igene donne na i ssance pa r une ac t ion seconda i re ’a depet i tes quan t i tés de mat ière rés ineuse
,h u i l euse ou éthé
rée , a i ns i q u’à d e l ’ac i de carbon ique
,quand l ’act ion es t
énergique . Tou t porte à cro i re que l ’accro i ssemen t qu’ép rouve l ’ac t ion vol taïque
,par la présence de l a po tasse
dans l ’a l cool e t l ’espr i t pyro l i gneux,dépend de son affi
n ité pou r les p rod u i t s seconda i res .1 50 1 . Pou r s ’assu rer que l
’eau ava i t été d i rectemen tdécomposée
,on a i n t rodu i t dans l e c i rcu i t u n voltaïmè
t re . Les deux pô l es néga t ifs ayan t donné l a même quant i ted ’ hyd rogèn e , on a d û en conc l u re que l
’esp r i t pyrol igneux
,comme l ’a l coo l , con t i en t réel l emen t de l
’ea u,
comme pr inc ipe con st i tuan t essent i e l . D ès lo rs l ’esp r i tpyro l i gneux peu t ê tre cons i déré comme un h ydrate d
’ ét h e r pyro l i gneux
,de même que l ’a l coo l est u n h yd rate
d’
éther su l fur ique. D ’après ces i dées,la formu le de l ’ê
t h e r pyrol i gneux sera H6 (J2 O ,e t ce l l e de l ’espr i t pyro
l i gneux H6 C“O H2 O .
25a ACT .D U coUR . vom . SUR LES SOL . aqueuses, ETC .
5 II . A ct ion du couran t vol ta 1que sur les solutions
aqueus es d’
hy dracide ou’
de s els /za loïdes .
1 502 .M . Connel l a essayé de mon t rer,dans son prem ier
mémo i re , qu’un cou ran t é lec tr ique
,assez i n tense pou r
décomposer l ’eau d i st i l l ée,n e dégagea i t - pas de c h lo re
ou de l ’ iode des so l u t ion s aqueuses d es h yd raci des co rrespondan ts e t des sel s haloïdes dans l esq uel les le dégagemen t d’
ox igène n’ava i t pa s l ieu au pô l e pos i t if de l a
so l u t ion,mai s b i en dan s de l ’ea u d i s t i l l ée en re l a t ion avec
cet te so l ut ion,au moyen d ’une mèc h e d’
asbes te,e t qu e
ce n ’éta i t qu’après un temps con s idérab le que l e c h loreou l ’iode appara i ssa i t dan s l ’ ea u pos i t i ve
,où l ’on a va i t
fa i t passer l ’acide de man i ere à donner l ieu à une act ionsecondai re . Par exemple
,quand une so l u t ion d ’ac i de
_
hyd ro- ch lo r ique étendue de deux ou tro i s fo i s son vol umed ’eau , es t p lacée dan s un tubeA (fi g . 78)en re l a t ion avecl e pô l e n égat if d ’une bat te rie de 6 0 é l émen ts de quat repouces
,e t de l ’eau d is t i l l ée se t rou ve dan s un t ube sem
b lable B,en rapport avec l e pô l e pos i t if
,l es deux tubes
commun iquan t ensemb l e a u moyen d ’une mèc h e d’asbes te,
en quelques m in u tes on ob t ien t de l ’ac i de a u pô le pos i t ifa vec dégagemen t de gaz des deux côtés , e t , peu ap rès ,on sen t une très — fa ib l e odeu r de c h lo re. En p longeaht u npap ier réact if dan s les l iqu i des
,on n
’
observe po in t dec h an gemen t dans sa couleur.U ne dem i - h e ure ap rès l ’odeu r du c h lo re en B es t encore l égère e t l e l iqu ide quiy es t renfermé donne une réact ion sens ib le ac i de , tand i sque l e l iqu i de de l ’au t re t ube n
’
a po i n t d’odeur dec h lo re e t ne b lanc h i t pa s l e pap ier . En renversan t l escommun ica t i on s
,une for te odeu r de c h lo re se fa i t sen
t i r d u Cô té d u tube pos i t if , avec une v i ve effervescenceau pô l e n éga t if et u ne moi ndre au pôle pos i t if; l e pap ier à réac t i f es t b l anc h i aussitô t .au pôle pos i t if.En opéran t a vec u ne sol u t ion l égère d ’ac ide hydrio
d ique , tou tes les c i rcons tances étan t exac temen t l esmêmes que dan s l ’expér i ence p récéden te
,on observe
254 ACT . DES COUR . SUR LES SOLUT. ALCOOLIQUES.
I 503. En m e t tan t u ne so l u t ion peu sa turée de c h loru rede pota ss i um en A (fig. e t de l ’eau d is t i l l ée en B
,e t
expér imen tan t avec u ne de 72 él émen t s c h acun dequa tre pouces carrés on a obtenu , en deux ou t ro i s m iun tes, de l
’ac ide a u pô le pos i t if a vec un dégagemen t degaz aux deux pô les. Au bou t de h u i t m i n u tes , on observa i t u ne — l égère odeu r de c h lore
,ains i qu
’une réact ionac i de d u cô té pos i t if en A 7m i nutes ap rès, l e pap ierréact ifne b lanc h is sa i t p as quandon l e p l on geai t dans l
’
un dest ubes ; enfin on n e dis t inguait pas d
’odeur de c h l ore en A .
Avec une so l u t ion peu Sa tu rée d’ i odu re de po tass ium
,
en c i nq m i nu tes,on a eu une réac t ion ac id e en A , on a
observé,en même temps,d u même côté , une te i n te b runerès de l ’ext rém i té de l ’asbes te
,l aq 'uel le s ’étenda i t j u sq u’à
l a feu i l l e posi t i ve,l a cou leu r d u l iqu i de néga t if n ’é tan t
po i n t c h angée .Ces résu l ta t s son t en t 1erem en t con formes ’a ceux“qu’on
a ob ten us a vec les h yd rac ides ; l e c h l ore ou l’
iode apparaissen t en ver tu du passa ge de l ’ac ide a u côté pos i t if
,
e t de l ’ac t ion secondaire qu ’ i l ép rouve de l a par t del ’ox igène .
L’act i on secon da i re es t p l us forte dans l e ca s de l ’10du re de pota ss i um
,tan d i s que la quan t i t é d ’ac i de qu i
se rend du cô té pos i t if es t beaucoup p l us petite quedan s l e cas du c h lorure de po tass i um.
5 III . A ct ion des courant s sur l es s olutions a lcoo
l igues .
1 504 . Je va i s exam iner ma in tenant la nat u re desc h angemen t s produ i ts pa r l ’act i on du cou ran t su r desso l u t ions al coo l iques d
’une très gran de forceLorsqu ’un sel oxac ide à base p u i ssan te , cOm tne l e
n it 1 ate de c h aux,es t d i ssous dan s l ’a l coo l abso l u , l
’ac ideet la base c h em inen t c h acun à l eu r pôle respec t if, commedans une so l u t ion aqueuse ; ma i s l
’act ion est beaucou
plus l en te. I l y‘a dégagemen t de gaz a u pô l e n éga tif , et
peu ou poin t au pô l e pos i t if. Quand la base est faci l e
CHAPITRE VI . 255
ment réduct ibl e,comme dan s le n i t ra te de z inc, l e dé
gagemen t de gaz a u pô le néga t i f es t moindre , e t le méta lrédu i t pa r l ’ h ydro gène se dépose ’a ce pô le , mêl é a vecde l ’ox ide.
Quand l a so l u t ion d ’u n ac i de don t les él émen ts son tfor temen t un i s
,comme l ’ac ide bor iqu é
,ou d
’
u n a lca l i,
comme l a po tasse, es t soum i se à l
’ac t io n du cou ran t,i l
y a effervescence au pôle néga t if e t non a u pôle pos i t if ;excep té lorsqu ’on opère su r une forte so l u t ion d ’un a lca l i h yd ra té .
1 505. Tou tes les fo i s qu ’un fort d égagement de gaz seman ifes te au pôl e pos i t i f
,r ien n
’ i nd ique pou r cel a l a décompos i t ion du co rps d issous . Quand le méta l d ’un sel
haloïde possède de grandes affin i tés,connu e le potass i um
,
l e ca l c ium ou le magnes i um,i l y a a lo rs un d égagemen t
rap ide d’
hyd1 0gène , e t l ox ide du méta l pa raît en p l us ouen mo ins grande
quan t i té a u pôle n éga t if. Dans ce cas
,
i l es t probab le qu ’une pO1 t i0 11 de l’ h yd rogène na i ssan t
se comb i ne a vec l ’é l émen t élec t ro-néga t i f du sel haloïde
et que le méta l sépa ré réagi t su r l ’eau de l ’a lcool ; l’
ox ide
se d i ssou t dan s l ’a l coo l,q uand i l en es t capab le . -Là où
l e méta l es t d ’une réd uct ion fac i l e,comme dans le ca s
de l ’ox ide de z in c , l’effervescen ce a u pô le n éga t if es t d i
m inuée , quoiqu’
e l le ne cesse pa s,e t le méta l se sépa re
pa r su it e de l a comb ina i son d ’une part ie d e l ’ h ydrogèneavec l ’é l émen t é lect ro -néga t i f d u sel haloidePassons main tena n t aux c h angemen ts p rodu i ts par
l ’act ion des cou ran t s su r de l ’a l coo l con tenan t une fortequant i té de po tasse . Après une act ion de 20 à 30 m iun tes
,le l i qu ide comm ence à prend re une cou leu r foncée ;
une h eure ap rès on t rouve su r l a l ame pos i t i ve un e s ubstance b lanc h e
,qu i n ’est au tre que d u ca rbonate de po
tasse . Au bou t , de que lques h eures , l’effervescence es t
fa ib l e au pôle néga t i f e t nu l l e au pô le pos i t if; le l iqu i depossède a lo rs l a cou leu r du vin de P0 1 to , après une act ion de p rès de v in gt — quat re heu res , l effervescence es tfa ibl e e t l a coul eu r dev ien t d ’un rou ge très somb re . Enévaporan t la sol u t ion j usqu’à s icc i té e t d i sso l van t dans
256 D E L’ÉTAT D ES SELS HALOID . D ANS LEUR m ss .,ETC .
l ’eau l e rés idu,et l e sa turan t a vec de l ’ac ide hyd ro — c h lo
rique,on a un p 1 écip ité abondan t de ma t ière rés i neuse .
1 506 . M. D obe 1 e1ner (i )a observé a uss i l a forma t io nd ’une mat i ère rés i n euse , en pet i te quan t i t é
’a l a vér i té,
dan s une solu t ion a l coo l ique de potasse,soum i se à l’ac
t ion d’un cou ran t ; ma i s i l n’a po i n t fa i t men t ion d u dé
gagem en t de gaz à l ’un des deux pôl es comme l ’ i nd iqueM . Connel l ; i l se borne seu lemen t à con s idérer l a form a t i on de cette ma t i ère r és ineu se
,comme un ”effe t de
l’
ox idat ion de l ’a l cool .M . Coim el l
,ayan t recuei l l i l e gaz dégagé , a t rou vé
qu ’ i l e ta i t formé d ’ h ydrogène,ren ferman t envu ou — d
’
ox i
gène ven u d u pôle pos i t if ; il est probab le que l e res te del’
ox igène a été emp loyé à p rodu i re l’ac t ion seconda i re
,
d ’o i1 es t résu l tée l a ma ti ère rés i neu se .1 507 . Tou t concou rt ’a prou ver que lo rsque des so l u
t ions a lcoo l iques d’ac i de, d
’
alcal i et ‘de sel s oxac i des,son t
soum i ses à des act i ons vol taïques,l ’eau de l ’al cool es t l e
suj e t de l ’ac t ion d i recte du cou ran t,ta nd i s que l es corps
d i sso us ,’a l ’except i on des sel s oxac i des
,ne son t pas décom
posés . Quan t at 1x so l u t ion s al coo l iques des sel s haloïdes,
i l es t perm i s de cro i re,d
’après l a présen ce de l ’él émen té l ectro-néga t if au pôle pos i t if
,du moins a vec des io
dures,q ue c
’
es t rée l l emen t l e se l haloïde qui est d i rcetemen t décomposé
,et que l a quan t i té défin i e d hydro
gène,recue i l l i e a u pô le néga t if , p rov ien t de l a 1 éaction
du méta l d u sel haloïde décomposé su r l ’eau con s t i t uant ede l ’a lcool . Tel l e es t l ’op in i on que l
’on peu t a vo i r aujourd ’ h u i
,concernan t l ’ac t ion des couran ts sur les so l u t ions
a l coo l i ques en généra l,op i n ion qu ’on peu t enco re ap
poyer su r une fou le de fa i t s qui ne peu ven t t ro uverp l ace i c i .
5 IV. D e l’
éta t des s els {za loi'
des dan s leur dis solutiondans l
’
eau .
1 508 . On a l ongtemps agité la quest ion de savo i r s i
(1 )Ann . de poggeud.,vol . x x 1v, f1ag.
258 D E L’ETAT DES SELSHAL . DANS LEURm ss . ETC.
ma i s on’
a remarqué des t races d’ac ide su r l’
asbeste com
mun iquan t avec l a su rface de l’eau pos i t i v e en C
,et l
’a l calis ’es t mon t ré d ’abord au pôle néga t if.Au bou t dé3 quar tsd
’ h eure,il n ’y ava i t encore I i i . ac ide n i al ca l i en B ,
tandi s qi1 e la_
réact ion ac ide éta i t bi en m arquée’a l ’endro i t
Où elle s’éta i t d ’abord mon trée . I l y ava i t en même temps
beau’
cOup d’ i ode l ib 1 e en C .
1 5 1 0 . Met tons en rega rd ces résu l tat s avec ceux quioiit été Ob tenus dan s un e sol ut ion aque use renferman t4
3
‘ d ’iOdiire de potass i um,to utes c h oses restan t les
1’
é1i1es comme dan s l’expér i ence p récéden te . On a oh
servé d ’abord une réact ion aci de sur l e cô té pos1 t if de lalut ioi1 en B , avec de l
’
alcal i su r l ’asbeste en tre A et B,et d_ég:igeni eiit de gaz aux deux pô les , e t cela dan s l
’espace de 1 5 m inutes . Pendan t 4 0 m inutes on ne voya i t quede légères tracé s d
’ac i de au pô le pos it ifet su r l’
asbeste en t reB e t C ,
ta nd i s qu’une sorte de réact i on ac i de cont i nua i tdans l e
’
l iqu ide en B,e t une réact ion alca l ine a u pô le
n égat if et sur l ’asbeste en A et B. Une l égère déco lo rat ionde l ’eau ava i t commencé au bou t dece temps en C
,sans
a ucun Ch an gemen t de tei n te en A ou en B .
Cette exp ér i ence a été répé tée a vec une forte so l ut i onaqueuse d’
iodu 1 e de potass i um ; l’ea u con tena i t u n t i ers
de son poi ds de ce se l : en 5 minu tes , on a ob ten u dest races d’a c i de sur l ’asbes te en t re B et C
,avec de l ’alcal i
au pôle néga t if. En 1 5 m inu tes i l y a va i t auss i u ne t raced ’ac ide a u cô té
pos i t if de l a so l u t ion en B
,ta n d i s qu ’ati
pôle pos i tif i l n’y ava i t p as d ’a c i de . En 4 0 minu tes , l a
réac t ion ac ide du cô té pos i t if de B éta i t t rès-m arqdée ,tandis que t
'ou tes l es a n t i cs réac t ions ac i des l ’ét a i en t peuOil a observé au ss1 de l ’alCal i s u r l e cô té néga t if de B eta u pô le n égatif. En emp loya n t une ba t ter ie de 72 pa i resdep laqi1 es de qu at re pouces , on a eu un peu d ’aci de au
pôle pos i t if en 5 m inu tes ,'e t une forte quant i té d’ac i de au
côté pos i t if de B , en 1 5 fn inutes,a vec de ’a l ca l i au pôle
néga t if et su r l ’asbes te vo i s i n .
’
Pendan t 4 0 m inu tes l aréac t ion en B a con t i nué à croître et es t devenue t rèsfor te , tand i s qu
’el l e con t inué à ê tre t rès— l égère ’
a tousles e1idroits où. on l
’
avait observée auparavan t .
(Ê
Ç
:
.
"
(fl
CHAPITRE VI . 259
1 511 1 _ . Résum 011 s les fa i t s observés pou r en t i rer desconséquences relat i ves ’a l a ques tiOp qu i nou s occupe .
I°
Quand on opère su r des so l u t ions a lcool iques dec h lorure e t d’
iodure_
dans l es c i rcons tances précédemm en t indiq
_
uéèS,on 11
’ a observé qu ’ i l y eû t de ac ide2°
_Qua11 d on emplo i e des so lu t ion s aqueusesde ces 1bs tances
,les h y
_
draci des_ _
correspondab ts son tp rodu i ts dans les so l u t ions . 3° Quand on fa i t u sage dessol u t ion s a lcooliques, le_Sl 1y
’
d1 ac1des co rnespondan ts son tp rodu i ts au po i n t de con tac t des sol 1it ioi1
_
s a lcooliques e tde l ’ea u avec l aquel le i l s
_
son t en comm u ii 1cat ion . 4° Les
bydr_
ticides provenan t de’
ces deux opéi at 1ons son t t rans ;po l tes au pô le pos i t if qui se trouve dan s l
’
.eau VOyoiiSma intenan t l es conséquences qu e M. Connel l t i re de ces
fa i tsSupposon s, dit- i l , que l
’
eau soi t seu lemen t décom poseedi rectemen t dans l a so l u t ion aqueuse
,pa r une sé1 i e de
décompos i t ion s et de recompos i t ion s , su i vant les i déesrecues , j usqu
’à ce que ses élémen ts so i en t t ransport és àledrs pôl es respec t ifs ; dan s ce cas , on ne peu t e
_
x phquer
l a p roduct ion de l ’ac ide dans l a solu i iOn aqueuse,dan s’
les c i rcon s tances décr i tes ; s i l’on suppose que le c h lo ru re
ou l’ iodure seu l so i t décé mposé d i rectemen t , e t que sesé l émen t s se di1 1gen t de la même man i ère ve rs
’
leu rs pôlesrespec t i fs
,On peu t fai re lamême obj ec t i on . Si l ’on ad
m et , enfin, que l
’eau e t l e c l 1101 ure ou l ’ iodure epronven t l a d écompos i t ion é lectro c h im ique , e t
_que l _e11rs éléments qu 1 se d i r i gen t sur le même pô lè , s _
u’
n i ssen t dansl eu r rou te
,ou b ien què l
’ é l émen t é lect r_
o — néga t if de l ’ea us’
un isse avec l ’él émen t_é lec tro -pos_ _
i t if d u sel,e t que les
deux ant i cs é l émen ts se comb inen t auss i e iisemb le,l a
p rem ière de ces a l te rna t i ves se t 1 ouveen oppos i t ion avecle fa i t observé , savo i r , que l
’ac ide en passan t au po leposit if es t l
’
l ‘
1yd1 acide e t non l ’ox acide .
_La seconde 11’es t
pas seu lemen t en désaccord avec les idées _géuéraleii1eht1 ecues , que les él émen ts son t t ransportes par le cou rant à_ledi
_
s
’
_ respect sér i e de decom pou t 10n s e tde recomposi t ions ne s
’
ac_çOrde non plus
1 7
260 DE L’ÉTAT DES SELS H AL . D ANS LEUR
avec l a c i rconstance de la non p roduction d’ac ide dan s la
so l u tion a l coo l ique ; ca r l’a lcoo l con t ien t de l ’eau
,qu i
ép rou ve un e décompos i t i on vol ta1que ; a in s i donc , uneso l u t io n a lcool ique,auss i b ien qu ’une so l u t ion aqueuse
,
p résen te l a cond i t ion nécessa i re pou r une doub le décompos i t ion , s i une d écompos i tion semb lab le peutm‘éel lem en t
se p résen ter . Les fa i t s obs ervés para i ssen t donc,su i van t
M . Conne l l en désaccord avec l ’ id ée que l es cl 1lorureset l es i odu res son t dissous '
comme t el s dans l ’eau .
Ces mêmes fa i ts,d ’ap rès l u i
,peuven t ê tre exp l iques
en admettan t que l es haloïdes son t à l ’éta t d ’ h ydro -cl1 lo
ra tes,d ’ h ydrioda tes
,etc . Quand un sel
,composé d ’ac ide
e t d’
alcal i , es t d issous dan s l’
,eau ses pr inc ipes con st i
t uan ts se ren den t,sou s l ’act ion vol taïq11e ,
a l eu rs pôlesrespect ifs ; dan s l es expériences p récéden tes, l
’ac i de do i tê tre formé dans l a so lut ion du côté pos i t if
,e t s’y accu
mu ler , s’ i l es t produ i t p l us rap idemen t que t ranspor té
dans l ’ea u pos i t i ve ce q ue démontre l ’ex péri ence .Pour comprend re cec i
,i l fau t se rappele r que l ors
que l es pô l e s son t dan s la sol u t ion,l ’ac ide do i t d ’abord
pa ra î t re a u pô le pos i t if e t se répandre dan s l e l iqu i deoù il s
’
accum ule ; mai s quand les pô les son t au de làde la ‘
solut ion,l ’ac i de do i t c h em i ner de l a so l u t ion
au pô le à t rave rs l ’eau in terposée, e t s’ i l n ’es t pas
t ranspo rté à t ravers l ’eau a uss i v i te qu’ i l se forme , i l
do i t s’accumuler dans l a so l u t ion . Je n e pou rsu i v ra i pas. p l us l oin l a d i scuss ion que M . Connel l a s ou levée , cont rairemen t à l ’opi n i on généra l e ; j e me bornera i à d i requ’en résumé ses expér iences tenden t à mett re en évidence les fa i ts su i van t s que dan s une sol u t ion alcool ique d ’ac i des
,d’
alcalis e t de sel s haloïde—
s , l’eau de l ’a l
cool seul emen t est décomposée .Les phénom ènes é l ec t ro-c h im iques ne p rou ven t pas que
l e ther con t i enne de l ’ea u , a t tendu que l o rsqu’on soume t
à l ’ac t ion d ’une ba tteri e de 50 p i l es de 2 pouces des so
lut ion s de potasse , d’ac i de c h rom ique dans l ’éther, i l n
’ya aucune appa rence de décompos i t io n , e t l e mu l t ipl icateur n
’
est pas affecté ; tandis que dans les so lut ions ,
CHABITRE VI I .
p ES MODIFICAT IONS cu’
1n11ouns QU’
ÉP 11QUYENT’
_L’
Acm x
mu uoun ,
’
L’ALÇQ9 L ,
sous LA 11011a INFLUENCE 1111
CQUM NT YQLÏI‘AÏQUE ET“DU PLATINE , ETC
1 51 2 . ON a vu ,dan s l e c h apit re précéden t
,l ’act ion
qu’exerce un couran t vo l taïque su r l ’
,alcool l
’
éther,et
d i vers composés ana logues . Les résul ta ts ob tenu s a ces uj e t par M . Conne l l confi rmen t les vues des c h im i stessu r l a compos i t ion de l ’alcoo l et de l e ther M . Schœnbe in a
é tud i é auss i l ’ac t ion d’un cou ran t su r l alcool et l ’éther,
a i n s i que s ur l’ac i de n i t r ique mai s sous un au tre po in t
de vueLorsque l ’on soumet à l ’act ion d’un couran t de l ’ac i de
n itriquè concen t ré , il n’y a po in t de dégagemen t de
gaz su r le fi l n égat if,at ten du que ce gaz
,qu i es t de l ’hy
drogène ,se Comb ine avec un e partie de l ’ox igène de
l ’ac ide n i tr ique qu ’ i l t ran sforme en ac ide n i t reux . Avecde l ’aci de n i t r i que é ten du
,on ob t i en t de l ’ox igène e t
de l ’ h yd rogène aux'
deux pô les ; n éanmo in s , s i l’on opère
avec de l ’ac i de n i tr ique l e p l us concen t ré poss ib l e,i l se
fa i t u n dégagemen t de gaz pendan t quelques i n stan ts aupôle n éga t i f. Pour se rendre comp te de ces diffé1 en ts
effets,M . Schœnbein s ’es t l i v ré à une sér i e de rec h erc h es
don t j e va i s donner u ne i dée .
(1 )B ib l . un iv. de G en ève , t . x x x , p . 358 .
CHAP ITRE vu . 263
1 513. Si l ’on soumet a l ’act ion d ’une p i l_ecomposée
de 1 6’ él ément s , a u m0yen
’
de dè'
1ix’ l ames de
l ’ac i de Ê1’
i, 4 9 ,
i l se dégage au pol e i1ég’
ai if"un
gaz pendan t une se
’
con (_
lea'
u p l_
us, qu i es t probab lé
_
lpen t
dé l ’ hyd rogène. E11’
éteiida11t le l iqu i de de l a mo i t i’e de
son vo l ume d ’eau,le dégagemen t de ce gaz du1 e plusiem s
secon des . Avec du 111_
éla_
ng_
e d ’ac ide a par t ies éga l es,l e
dégagemen t d111 e a u 1
’
1 1o i 11 s_
1ii1e dem i m i nu te ; e t s’ i l
deux fo i s au tant d’ea u q’u_
e d ’ac ide,le déga%e11fen t dégaz est con t ihu
’
. La grosse’ur
'
du fi l’
néga t if ex ’e f 0e unet elle influence su r l a d u rée d u dégagement , que cet te“d urée es t d ’au tant pl us cou rte que le d iamètre d u fi l es tp l u s fort . Nous verron s ben tô t que l
’éta t d e coh érenced u p la t ine
,ai n s i que l a fo i ce d u courant , exe rcen t
éga lemen t une grande i n fl uence sur les résul fats .
Lorsq11e le_
dégage111en t d’
e gazd oit cesser, en opéran ta vec un degré de concen tra tion ’
c’
onvenablé, on p_
e_
u t,
à l ’a i de des moyens su i van ts ,mett re le fi l de p la t i ne né gat if dan s un t e l é ta t qu ’ i l ne s
"
y_
dégage poi n t de gaz .
Prem ier procédé : Si,avan t de p longer l e fi l négat 1f dan s
le l iqu i de, ou l e met e11con tac t avec le fi l po la i re poSit ifqui
s ’y trouve déjà, et qu’on
_
l’
y pl on ge ensu i te
,en l
’
éloignan tde l ’aut re
,i l n e se dé
gagé po i n t dé ga
’z au tou r de ce’ fi l négat if. Ce t effe t n
’apasl ieu dan s un mélange Composé d ’un
vol ume d ’aci de n i t r ique à 1 , 49 et d ’un vol ume d ’eau.
Second procédé : Quand le fi l po la i repos i tif p l onge déj adan s le l iqu idé e t qu’on y plong
e ensu i te l ’,
au t re cl1auf’fé
p réa l ab l emen t au rouge,i l n ’y a po in t de dégagemen t
de gaz . Le t ro i s i ème p rocédé cons i s te a fa i re passer u nfi l d ’un éta t à l ’autre . Si les deux fi l s po l a i res p longen tdans le liqu i de , et que l e (i l négat if se t rouve à l
’é ta t d ep répara t ion précédemment i n d iquée , u n second fi l dep l a t i ne , non préparé , qui coip
1n_
un ique pa r l’un de ses
bout s a vec l e fi l n éga t if, peu t ê t re introdu i t dans l’ac i de
sans q11’
1 l y a i t pou r cel a dégagemen t de“gaz . L’éta t ’
às
s if de ce second fi l subs i ste même ap rès avo i r ret i ré l efi l préparé . Lorsqu
’un fi l de p la t i ne a perd u l a facu l téde laisser dégager de l’ h ydrogène a sa su rface , on peut
264 DESMOD IF. CHIM . QU’
ÉPR . L’
ACIDE NITRIQ. ETC.
la lui rend re en ret i ran t l e fi l d u l iqu i d e et l e l a i ssan tpendan t quel que temps exposé à l ’a i r . P l us l ’acide es tconcen t ré , p lus l e [i l doi t rester l ongtemps de h ors
1 5 1 4 . Les expér i ences su i van tes feron t connaî t re avecdé ta i l s l e mode d ’ac t ion exercée pa r un couranb sur
l’ac i de n i t r ique .1re E x p érience . Un fi l de p l at ine
,d ’une dem i- l i gne de
d iamètre, qu i a fonct ionné pendan t 5 secon des comme
élec t rode n éga t if , se recouvre de pet i tes bu l les de gaz.
Si l ’ext rém i té de ce fi l es t term inée pa r un e épon ge dep l a tine
,i l ne se déga ge pas de gaz ,
a u momen t del ’ immers i on n i ap rès . Cette différe1ice dan s les' effetses t remarquab le .
2°
E xp érien ce . En exp ér imen tan t su r un m élan gecom posé de 3
,vol umes d’ac i de n i tr i que à e t d’un vo
_
l am e d’ea u le fi l pola i re n égat if ne peu t passer à l
’éta tpassif que pa r l a c h a leu r rouge et pa r l e t ran sport . On ypa rv i en t éga lement en ret i ran t le fi l h ors d u c i rcu i t pendan t què lques i nstan ts .36 E x p érience . D e l eponge de p l a t ine qu i a servi
d’
électrode n éga t if,a r1 ete tou t dégagemen t de
gaz.
1 51 5. M . Schœnbe in a fai t encore d ’au t res expér i ences,en vaman t les propor t ion s de l ’aci de e t de l ’eau , afi n deme t t re en év i dence ce qu i es t re l a t if a l a passi v i té del ’épon ge . Mai s j e me bornera i aux deux sui van tesQuand l e l iqu i de es t formé d’ un vol ume d’aci de n i t r iqueà 1
,35 ,et de 3 vo l umes d ’ea u , s i l
’on ferme le c i rcui ta vec de l ’éponge de p la t i n e cha1iffée a u 1 0uge , i l s
’ écou l een v i ron 6 secondes avan t que le dégagemen t d’hydrogène commence .En c h au ffan t l ’ éponge huin ectée d
’acide,
on d im in ue sen s i b l emen t l a v i vac i té du dégagemen t del ’ h ydrogène , ma i s san s l
’arrête r .AVec de l ’ac ide renferm an t 4 vol umes d
’eau,les effets
Son t les m êmes lorsque l ’épon ge es t c h auffée au rougema 1s 31 on c h auffe l ’épon ge h umectée d’aci de , le dégagemen t de gaz a l ieu immédi a temen t . Ce dégagemen t nedure que que l ques i n s tan t s p u i s i l recommence au bou tde que lques secondes pou r ne p l u s s’arrêter .
9166 DESMODIF . c11 1111 .QU’
ÉPR . L’AGID‘
E mrmo., nrc.
obt ien t des résu l ta t s qu i s’accorden t pa rfa i temen t a’vecdeux don t on v ien t de par l er . Ce n ’est q u’en sé servan td
’epon ge de pl a t i n e comme d’él ect ro’de pos i t if
, que le dé:gagem en t d ’ox 1gène peu t ê t re en t i è remen t arrêté , e t quel ’on sen t l ’odeu r d’acétate su r la surfacedu i1iétial . ‘
_
En opéran t avec u n mélan ge d’un vol ume (l ’ac ide n i t r ique à et d ’un vol ume d’a l cool i l n e se dégage aucunaz sur
”l es e lect ro
_
des,quand 1’un e t l au t re son t en éponges
l a t ine . Ense servan t de plat 1ne.com pacte pou r l ’élec’
t rod’
en éga tif,i l se fai t sur ce dern i er un vif dé a émeu t
d’ h ydrogène . Quan d l ’él ectrode pos i t if est for‘m e
’
d unpe
loton un peu gros de_
fil de p lat i ne,on ne vo i t pa raî t re
éga lemen t aucune t race d’
ox igèùe‘a sa su rface . L’odeu r
d’acé ta te sefa i t '
sen t 1r su r l e p lat in e en épon ge ou en pélotori
,de même qu e dan s les cas p récédent s.
Si”l on opère su r un mélan ge composé de vol umes
égaux d’ac ide n 1 tr1que , d’
àlcoolb
e t d ’ea u,l e déga
gemen t
d ’ h yd rogène su r l ’él ec trode n égat if fornié d’une éponge
de p l a t i n e a l ieu san s ob stacl e ; tand i s qu’ i l n e se mon
tre. pas su r l ’é lectrode pos i t if formé de p la t in e en épongeou de p l a t i ne compacte .Si l ’on se ser t de fer pour électrode pos i t if et qu
’
_
onferme l e c i rcu i t , i l s e fa i t
‘a sa surface u n dégagemen td ’ox igène a ssez vif. M . Schœnbein erise que ce fa i t d émon t re que l e p h énomène n e p rov i en t pas de ce quel ox 1gene étan t à l
’éta t n a i ssan t , réa gi t a l o i s su r l’a l coo l
,
ma i s qu ’ i l do i t ê t re a t t r i bu é a l ’infl uehce spécifique uqii
e
l e p l a t in e exerce su r l ’ox igèn e et l ’ h yd rogène . En p ren an t pou r él ect rode u n fil d ’
,or i l se dégage
_
asa su rfacede l ’ox igèn e , mai s en moi n s grand e quan t i té que su rl e fer.
Avec de l ’a l coo l mê l é ‘a u ne forte sol u t i on de po tasse,
on ne peu t empec h e r lé dégagemen t de l ’ox igène sur
l ’él ec trode posi t if.En so umettan t à l ’exp érience un mélange sa tu ré d e
t h er et d ’ac id e n i t r iqu e,i l n e se dégage po i n t d’o1iigène
su r l’él ec trode pos i t if fdrp1 é de
' p la t i n e compacte ou d "epbnge . En emp loyan t un fil de pl a t i ne comme é l ec t rode
CHAP IT RE vu . 67
n égat if,i l se fai t ‘a sa su rface un dégagemen t d ’ h ydrogène
t rès — vif ; mai s s i l’on y subst i t ue une éponge c h auffée
p réa l ab lemen t avan t l ’ imme rs ion ,i l n ’
y a pas de dégagemen t de gaz . A l ’ i ns tan t où l ’on
’
forme l a p i le i l se fa i tsu r l ’él ect rode néga t if un fort dégagemen t de gaz qu is’arrê te a u bou t d e quelques secondes e tc.
Les expér iences précéden tes suffi sen t pou r mont rerque dan s des c i rconstances données on peu t dével opper ,dan s l ’ox igène rend u l ib re pa r l a décompos i t ion élec t roc h im ique
,l a facul té d ’exercer une act ion c h im ique su r
l’
éther e t l ’a lcoo l .Les i n d ica t ion s généra l es que je v iens de p résenter
l a i ssen t en trevo i r l a poss ib i l i té d ’employer avec succèsl ’act ion des cou ran ts é lect r iques de fa ib le i n tens i té
,pou r
p rodu i re des composés organ iques ana logues aux prbduitsinorganiques que j ’a i ob tenus dans des appa re i l s cou veiiablemén t dispc
‘
fsés . Je do i s d i re que M . Connel l e t u nau tre c h im i s te avai en t ob ten u déjà une mat i ère rés i
iieu_
se en fa i san t réagi’r l ’élect 1 icité pa r l ’a l coo l .
Ou
’
ne peu t discôn ven i1 qu ’ i l ne so i t d i ffici l e d ’expl iquerles fa i ts que je v i en s de rapporter ; je doi s donc meborùer
‘a les rapporter , san s c h erc h er a le’
s l ier par 1inetl1éor1e
qui sera i t à l ’époque actue l lei ncomp l ète .
CHAPITRE VIII .
DE LA p ommsn mx ÉLECTRIQUE DES connucrnuns
somnns .ET LIQUI DES .
1 51 7 . ON sa i t que l o rsque deux l ames de p lat ine qu ion t serv i à la décompos i t ion élec t ro — cl 1 im ique d
’une solut ion p l ongent dan s un l i qu i de Con ducteu r e t son tm i ses en commun i cat ion au moyen d ’un fi l d e m éta l
,e l l es
j ou i ssen t de l a p rop r i été de donner n a i ssance à un couran t d i r i gé en sen s i n verse du p rem i er . Cette p ropr iété
,
qui a é té ob ser vée pou r l a p rem ière fo i s pa r R i t ter , a étél’obje t des rec h erc h es de p l u s i eurs p h ys ic ien s en treau tres de MM .Matteucc i D elarive et de moi . M . Schœn
be in eu a fa i t a uss i t ou t récemmen t l’obj e t d ’un t ravai ldon t j e va i s exposer la subs tance .M . D elarive a a t t r ib ué la pola1 isat ion des l ames à un
é ta t é lect r i que part i c u l ier au fi l pola i re,produ i t p ar l ’in
fluence du couran t p r im i t if , ta nd i s que j e l a cons i dèrecomme l e résu l ta t d ’ une act ion c h im iq ue
,c’es t à- d i re
,
comme la con séquence du dépô t su r l es lames décomposan tes , de substances ayan t l e caractère ac id e ou alcalin .
M . Schœnbein, qui ne partage pas ce t te dern i ère Op i n ion ,
e t dés i ran t remon ter à l a cause du p h énomène,a com
m encé par soum et t re à l ’expér i ence des l iq u ides ne
renferman t po i n t de sel en sol u t ion,afi n d ’év i te r l e
dépô t des substances ac i des ou a lca l ines.Un tube en U a é té rempl i d ’ac ide su lfurique par
faitemen t pur ; dan s c h acune des b ranc h es se t rou va i t
270 D E LA POLAR .ÉLEG . DEScom me . son. ET L 1QUI DES.
t asse,lescon ducteurs son t polarisés, par l e passage d
’
un
coiirain t , ondoi t en’ ’
con’
cl u’
1eque m a t h éori e 11 ’es t pas
ex ac te,a t tendu
,
qu i" l’
n’
y a auci1 1,
ieJe ré
pondra i à
’
cette,
objection , ,que lés fa i ts obser vésv iennen t
,au cont ra i re, lu
’
i doi iné r de l a force.
,Bii
on a vu ue dé1ix lames dé p lat i ne qui on t étém 1ses en contac t
,pé1i
,
d,
aiit que tem ps , l’une a vecdu,
gaz ox iô èn’
e,l’
â iitrè a vec az, y 1ogène , ,açquièré i1t
la p ropr iété de produi re un cou ran t,quan on es
p longe,
dàiis’
l ’,
eau et qu on,les 1j1 iet en communica t ion
avec i1’ 1i fil de métal,de m êriie qiie s i el le s avaient se rvi
à décomposer l ’eau .
’
Ô r,comme ces
_
eu’
x
’
gaz ,et engé
riérä l deux gaz qu1 peuven t se comb inerensemb le, jouen tl’
un le rôle d ’ac ide , l’autre cel u i d’al cal1
,le résu l ta t ob
tenu avec l ’aci de sulfurique ou la sol u t ion a lcal ine con
firme l ’ex p l icat ioii’
que j’a i d5fih
‘
éé‘
.
Je’ d01s aj ou ter cependant queM . Schœnbein a ex am 1ne
jusqu’aquel po in t lespa r t icu les élémepta1resde l’eau qu i
ad h èren t a ux fi l spol a i res pouva ien t dôtiiier Iiea’
ai1 cou rantpa r leu r comb inai son . Les fait s su1van t s lui ont
’ parucoii trairès à cet te idée. Lorsque l
’
oii remp lace l’élect roden ég’ a t if par un fi l de plat ine qu i 11
’
apas été en commun icat ion avec la p i l e
,e t dont lasu1 faice
, par, con séquen t,n ’es t pas rèèouverte d’ hydrogène , i l encore un couran t p rod u i t . D ès
,
l o rs,su i van t l u i
,i l l a cp m
b inàiso’
n dè l’ox i gene avec l bydrdgèi1e
’
pour lacau sedu cpuran t . Ie
,
"1 ép011d
’
raique
,dan s ce cas
,l e Cou ran t es t produ i t
l a ré aèt ioii del ’ox igene sur_
l’
ca1i ; d”où résu l tede l
’
eau
ox igénée . D ans cette réact ion
,l’
ox igèn e p rodu i t de l’
élec
trici té pos i t i ve,e t l
’
eau de l’
électricité néga t i ve M . sebgenbei n oppose en core a mon explicat ionl e“fai t c i té B’
l,Ü’
S h a u t ;savo i r , que lo rsque parl
’
effet de la ferm e tured u ci rc u i tl es fi ls polar i sés ont ent i èremen t cessé de produ i re un
couran t
,ils repren nen t ce pouvoir , s i l
’
on
V 1 i 1_
‘ et à l e fermer en su i te . I l es t p robableque
,dan s
cët te c i rcon stan ce,l ’effe t p rim i tif,, est masqué pa1 une
con tre-polar1satmn qui d1spa1 a1t ap rès quelques ins1a1i ts,lorsque 1
’
ox ig,
èi1e et l’
l1ÿdrogeiiè se . t rouvant en présencesur la m ême lamede
’
p la’
tine, se soiit recombiné s .
CHAP ITRE VI I I . 27 I
M . Schœnbein ne para î t“pas avo i r une op in iona rrêté e su r,
lz1’
,
cause dup h énomène . I l rappel le cependan t
,à ce
,
s
’
11j et , les résu l tat s de ses rec h erc h es su r l a vai‘ iabil1té du caractè re é lec tro — chim ique du,
fer,e t ce fa i tq ue ce métal
,en l e fai sant fon ct io1i né È comme élect 1 ode
pos i t if, déviéii t te l lement néga t if que, comme l’
oi‘ é t l ep la t ine
,il lai sse dégager
,
a sa surfacede l ’ox i gène obten 1’
1’
pa r l a vo ie é lect ro ly t ique e t n’es t a t taqué n i par l ’ac i den i t r ique 1
’
1
’
i pa r une so l u t ionde cu i v re . Ce méta l,a i ns i
mod i fi é,se t ransforme denou veau en élein en t pbs it if ,
en le fa i san t foncti onner un i nstan t seu lem en t commeélectrode n égati f. Si donc , aj o
’
ute- t — il,le fer ma1urel le
men t posi1if dey ieqt négat ife p comme él ect ro’de pos i t if
,i l 11 ’é s t pas eto
’
n nan
’
t que da ns les mêmescirconstances les aut res métaux subi ssen t une sembl ab l en1
qdific,
at ion dans l eurs prp p 1 1e tés élect ro-cl1 im iqi1es ,qu ’
_
ai11s i le pl a t ine ,
foi1’
ç
’
t ion1
’
1an t comme pol e pos i t if dev ienne plus
,
p égat if encorequ’ i l 1ie l ’es t dans son é ta t n a
et qu ’ 1nve1 semen t ce meta l dev ien ne pos it ifquàndfodet id 1i i1e comme po le pégat if. Ce n
’es t l à encorequ
’une expl ica t ion vague,une conj ecture
,qu’on do i t
s imp lemen t consi dére r”cofi1ine te l l e .
Je con v iens que les phé11om enes son t d u même ord re ;l o rsque le fer fonct ionné comme élect 1 0de po s i t if , ssu rface se recouv re d ’une couc h e (l
’ox i gene,de même
que l a l amede p la t ine qui a servi d’
é lectrode posi t if.Cette couche d’
ox igei1e se tro uve dans un te l rappor tavec les pa rt icu les
,
du fer,qu ’el le masqu
een quelque
sor te leu rs prop 1 i é tés chi_
1i1 iq11és sur les l iqu i d es en v iroi1 i1ai1 t s .
,
Ma i s le fer e t le’
p la t in e a i ns i 1 eèouvcrt s perden t peu a peu , so i t à l
’a irl i b re,soi t aucontact du l i
quide , les part icu les d’
o>iigènè , e’
t
’
r ien n ’empêc h e a l o rsque ce l les — ci se comb i nen t avec l ’eau
,d’
oi i 1é sul te un
couran t,connu e j e l
’
ai déjad i t .'
Pas soi1s ma i ntenan t à d ’au tres p h énomèn es qu i on tété observés par M . Schœnbe in . On preiid un t ube récourbé en U ,
con tei1 au t de l ’ac i de l1yd ie -c h loriqueou su lfurique p arfa i temen t pur.
’
Oumet pendant que lques s'
e
272’
DE LA P OL. ÉLEC . DES CONDUCT . SOL . ET LIQUIDES .
con des ce liqu ide en comm un 1cat 10n ,au nioyen de fi ls
de pl a t i ne , avec les pô les d’ une p i l e capab l e de p rodu i re
un dégagemen t de gaz ; pu i s on remplace l es fi l s pola i respar d ’au tres fi l s qu i n
’on t pas encore été soum i s à l ’ i nfluence du couran t
,et l ’on ferme l e ci rc ui t dan s lequel
se t ro uve un mu l t i p l icateur . L’a i gu i l l e,
aiman tée es t déviée dan s un e d i rec t ion qu i annonce q u
’
un couran t chem ine de l a pa rt i e du l iqu i de qu i é ta i t
’
en communica
t i on 1mm ed1ate a vec l e fi l pol a i re néga t i f, vers l a par t ie encommun ica t ion a vec l e fil pol a i re pos i t if.D an s ce tte c i rcon stance l a d i rect ion du cou ran t n ’estas détermi n ée pa r l ’éta t de po la r i sat i on des fils
,m ais b ien
par cel u i des l iqu ides . Ce fa i t a é té observé éga l emen t parM . Pel tier,, e t b ien an térieu remen t pa r M . Vanbeck
, qui
a t rou vé qu ’une so l u t ion d ’eau sa lée, d i v i sée en deux part i ese t dan s l ’un e desquel l es se t rou va i t une l ame de cu i v reet dan s l ’au tre u n morceau d e fer en con tac t avec la l ame,pou va i t serv i r en su i te à garan t i r u n morceau de cu i v re
,
p endan t quelque temps,san s la p résence d ’un morceau
de fer. Nou s voyon s donc que l es l iquides peuven t se polariser comme les subs tances sol i des. Cet te pola risa t iones t l a m ême dan s l es deux cas , a t tendu que lo rsqu
’on fa i tp asser u n couran t dans de l ’eau au moyen d ’une lame dep la t in e
,l a pa rt i e du l iqu ide qu i est s i tuée du cô té de l a
l am e pos i t i v e renferme de l ’ox igèn e, et l a, part ie qu i es t ducôté Opposé
,de l ’ h yd rogène ; au ss i t rou ve- t-on les mêmes
effe ts lo rsqu’on 0père avec deux port ions d ’eau en contact
,don t l ’une a é té l ongtemps a
gi t ée a vec l
’
ox igène ,et l
’a’
u tre avec de l ’ h ydrogène . Je l e répète,les p h é nomènesdans les deux cas son t d u même ord re e t peu ven t ê t re
exp l i qués a u m oyen des . effets électro — c h im iques .1 59 0 . M . Schœnbein a fa i t que l ques expér iences sur le
rappor t qui existe en t re la force du couran t seconda i reprodu i t par les fi l s po l a i reset l a force d u cou ran t p rodu i tun iquemen t pa r le s pa rt ies d u l iqu ide dans l esquel les desfi l s non polari sés p lon gea ien t . I l paraî t résu l ter de ces
expérien ces , que ces rapports dépenden t p ri nci pa lemen tde la n atu re c h im ique du l 1qu1ue. S1 ce l iquide est de l
’a ‘
274 DE LA POLAR . ÉLEC. DES CONDUC . SOL . ET LIQUIDES.
l’a igu i l l e so i t r
evenue à zéro . Si l
’
on ouvre de nouveaul e c i rcu i t e t qu
’on l e referme c inq secondes ap rès,l ’a i
guil le es t dév iée ,e t reprend b ien tô t après sa pos i t ion
norma le . On peu t répé ter p l us ieurss fois de su i te ces diffé1‘ents effets .M . Schœnbe in pense
,rel a t ivemen t à l a cause qui
p rod 'u i t ces couran ts seconda i re s dans les l iq u i des que l éco uran t p r im i t if do i t mod ifier d ’une man i ère quel conquele l i qu i de ren ferme dan s les b ranc h es du tube . Qu ‘e l l ees t cet te mod ifica t ion Tou t en comba t tant 111 0 11 opi n ion ,i l a voue que lorsqu ’on em pl o ie comme liqu ide d
’essa i d el ’ac i de su l fur ique o u de l ’aci de h ydro-c h lorique , on vo i tparaî tre de l
’ h ydrogène dans l a co lonne négat i ve e t del’
ox igène e t d u c h l o re dans l a col onne pos i t i ve , et qu’ i l
p ou rra i t s e fa i re que les é l émen ts devenu‘s l ib res se com
b inassen t en t re eux ; d’où résu l tera i t u n cou ran t d i r i gé
comme l ’ ii1dique l’
ex périence . Les cons idéra t ion s suivante s l ’on t en gagé c
ependan t a rej eter cet te exp l i ca t ion . Si
l’
on fa i t passer,pendan t quelques secondes
,à t ravers de
l ’ac ide s u lfur ique,un con 1 an t assez for t pour p rodui re
un dégagemen t de gaz,e t qu ’on c h auffe ensu i te l ’ac i de
j u squ ’à l ’ébu l l it ion dan s les deux b ranc h es , de man i èreque les deux colon nes de l i qu ide ne se mê len t pas , onobt ien t les mêmes effe ts a vec ce l i qu ide qu ’a vec ce l u i quin ’a pa s été c h au ffé . L’ac i de hydro - c h lo ri que soum i s aum ême mode d’
ex périm en tat id n,pendan t 1 0 secondes ,
en emp loyan t un cou ran t tel lement fa ib le qu’ i l n e p roduise pas de déga gemen t de gaz e t qu
’ i l d écompose a pe inel’
i0dure de potass i um,se comporte de même . L ’ac t i on
é lect ro-c h im ique,su i van t M . Schœnbein
,dan s ces deu x
cas,es t
’
te l lem en t fa ib l e,qu ’on ne saura i t adme t t ‘re la
p résence du°
gaz_
dan s l e l iqu i de . Je ne t rouve pas l a conséquence r i go 'ure
use
,car nou s ne pouvon s sa vo i r quel le
es t la l im i te Où s ’a rrê te l ’act ion décom posan te du coura n t . Cet te l im i te es t bien au delà de ce l l e que l u i a ss ignen t les c h im is tes , a t tendu que ceux — ci veu len t desp rodu i t s formés
,qu’on p u i sse recue i l l i r
,ta nd i s que l es
p h ys ic ien s on t d ’au tres carac tères qu i ind iquen t la décomposi t ion .
CHAPITRE V…. 2751
1 52 2 . Enfin , M . Schœnbein conclut,de ses ex pé
riences,qu i l es t t rès— vra i semblable qu
’
un couran t p 1 0d u i t u n
’
éta t de tension c h im ique en t re les él émen t s dec h aque mol écu le du l iqu ide soumi s à l ’acti on du couran t
,l eque l éta t de tens ion affa ib l i t momen taném en t
l’
affii1 ité c h im ique des él émen ts de c h aque molécu le, e t
d i spose ces molécu les,par rapport aux é lect rodes , de
man ière que tou tes les faces h yd rogène des a tomes d ’ea uson t tou rnées vers l ’élect rode n éga t i f
,e t tou tes les faces
ox igène vers l e’
pos i t if. Su i van t ce t te man ière d e vo i r ,le couran t seconda i re serait dû à u n éta t qu i p récèdeimméd iatemen t l a décompos it 10n é lec tro-c h im ique . Cen ’es t encore l à
’
qu ’un e h ypot h èse gratu i te , tand i s quel ’exp l ica t ion que j
’a i donn ée pou r l a po l a ri sa t ion des so
l id es , e t qu1 s’app l ique a la pola ri sat i on des l i
qu ides
,es t
fondée su r des ex pér iences qu i para issen t s’y adap terparfa i temen t . En etf
,et s i l ’une des branc h es du t ube en
U renferme de l ’eau qdi a été l ongtemps en con tac t a vecde l ’ox igène e t l ’aut re de l ’eau dans l aquel le on éga
l emen t ag i té de l ’ h yd rogène , et qu’on p longe dans c h a
cune d ’e l les tine lame de p la t i ne t rès - prop re , on a uncou rant dir igé dans l e même sens que s i les deux l iqu idesava i en t é t é po la r i sés pa r u n cou ran t ; o r , i l es t év iden tque s i l
’on fa i t c h auffer les deux célonn es de l i qu idependan t que lques i ns tan ts
,on a enc c un couran t , mars
mo i ns for t que le p rem ier , parce qu’ i l est ex t rêmemen t
d iffic i le d"en leve1 les dern ières part i cu l es de gaz au,l i
qu ide . D“ap 1 ès cel a , j e pers iste dans l ’op in ion que j ’aiém ise pou r expl iquer l ’a polarisat 10n des l ames m étall iques et des l iqu i des , Sou s l
’ influence d’
un courant volta 1que .
CHAP ITRE IX .
ânes CAUSES QUI DÉTERM INENT L ’UNIP OLAR ITÉ DANS
CERTAINS connucrnuns .
1 523. J’
A I dej a t ra i té , dan s ce t ou v ra ge , l a quest ionrel a t i ve a ux conduc teu rs un ipolaires ; mai s ; commel es p h énomènes qui s
’y rapporten t on t é té ét ud i és dep u i sa vec de grand s dével oppements pa r p l u
si eu rs p h
ys ic i en s
e t par t i cu l ièremen t parM . O h m (1I ,) j’
ai pensé que l el ecteur verra i t a vec in térê t l e préc i s d es ob serva t ion s quece dern ier a fa i tes e t des conséquences q u ’ i l en a t i ré
es,
pou r l’ i n terpréta t i on des p h énomènes unipolaires en gén éral .
On sa i t que l o rsqu’on in trodu i t dans un morcea u de
sa von b i en sec deux fi l s de méta l en rela t ion a vec lesdeux pô les d ’u ne forte p i l e
,c h aque pôle con serve sa
ten s ion pr im i t i ve,e t que s i l
’on touc h e avec u n co rpscon duc teu r l ’un d ’eux , a lors ce même pô le _
‘pe 1 d sa tens i on
,ta nd i s que l ’au trecon serve las i en ne
,comme s i l e
circu i t n ’éta i t pas fermé . La p i l e donne seu lemen t dansce cas des t races de courant s é l ect r iques . Ces p l1énOmènes son t commu n s a ux savon s et aux corps méd iocres conduc teu rs ; ma i s ce qu i d i s t i n gue l e sa von de cesdern iers
,c’est que s i l ’on touc h e l e savon a vec un corps
(1 )Journal de Schweigger, vol . x x i x , p . 38 5, é té., e t vol . x x x ,
p . 38 5, e tc.
278 DES CAUSES QUI DÉTER. L’UM P . DANS CERT . CCND .
j e v ien '
_
s d’ i n d iquer,il ne l ’acquiert que quelque temps
après ; voyon s commen t ce fa i t est étab l i pa r l
’
ex pé
ri ence .
1525. 011 prend un morceau de savon en commami ca t ion avec le Sol aumoyen d
’une p laque de métal ;de là face i nfér i eure du morceau de savon par t un fi l dém étal que l
’
on met en rapport a vec le pô lê néga t if , e tde la face supér ieure un fil en commun ica t ion avec l epô l e p o s i t if; on pl ace ensu i te en t re ce dern ier e t l emorceau de savon une m ince couc h e de ve rnis i solan t .moyen de éette disposit ioÏn on rep rodui t fidèlenien t
'
tou tes les propri étés unipolaires du savon.
Vo ic i d ’au t res expériences qui prouvent que l’
unipo
lari té n ’ex iste pas dans le savon ,mai s qu’
elley est produi te,ap rès laferme ture de l a c h aîne , pa r l
’act ion du courantM . O h m ayan t p ri s une p i le à co lonne de cen t cou
plés de quatre pouces cames de surface , la partagea en
deux part i es . Les deux ex t 1 em 1tes inférieu i es ayant étéréun ies métal liquèmen t
,l es deux extrém i tés supérieu res
formaien t l es deux pô les de la p i l e ; un électrom ètre deBnhnenberger fut mis en relat i on avec le pô le posi t if.On in t rodui s i t d ans un morcea u de savon t rès-frais quel’
on tenait e1i t re les do igts , deux fi ls de l a i ton pol is , lesdeux pointes se t rouvan t à une d istance de pouce env i ron ; l
’un de ces fi l s fut mis d’ab01d en relat ion avec l epôle néga t if ; l a feu i l l e d
’
or p ri t auss i tô t son max imumd ’écar temen t . L’
aut re fil ayant é té m i s ensui te en comm un icat ion avec le pôle posi t if , en tenan t touj ours l esavon en t re les do igts , la feuil l e dor 1 evint dan s sapos it i on nat ure l le ; ma i s avan t d
’y arri ver , e l l e eut untemps d ’arrê t , et r ‘
ep1 it en sui te sa p l us grande é l évat i on .
En ro'mpan t dènouveau , quel q ues i n s tan ts ap 1 ès , l a communicat i on avec l e pô le pos itif et la rétabl i ssan t , la feu i l led ’o r revi n t in
'
sens ib lemen t de 5011 pl u s grand écartemen tà sa posit ion naturel le .Si l
’
on répète les mêmes expér iences en ret ournan t l esavon a ins i que les fils , c
’
es t à-d ire ,en i n te rvert i ssan t
l ’ordre de c'
es dern i ers , en t rou ve que l’ ins tant où
CHAPITR E 1 x . 27q
. l ’anc ien fi l néga t i f touc h e le pôle posi t i f , l’au t re ayant
été m i s d ’abord en jonct ion avec l e pôl e néga t i f , l afeu i l l e d ’or rev ien t à sa pos i t i on p r im i t i ve ; tand i s quel ’a u tre pô le conserve sa ten s ion .
En répétan t la même expérience , san s c h an ger l a pos i t iou d u savon
,le p h énomène ne se p résen te p l us une
seconde fo i s ; ma i s en renve rsan t d e nou veau l e savon ,
on peu t le reprod u i re,e t a insi de su i te . I l fau t seu lemen t
avo i r l ’a t ten t ion de n e r ien c h an ger à l a man i ère don tles fi l s son t en foncés dans le sa von , ca r pou r peu qu
’onles dérange , les effets n
’on t pl us l ieu .
Ces p h énomènes e t d ’au t res ana logues , que j e ne rapporte pas i c i
,mon tren t b 1en que l a cause des p h énomènes
un ipo laires n’ex i ste pa s p 1‘ i11 1 it ivem en t dans le savo n
ma i s s’y dével oppe ap 1 es l a fe 1m e ture du c i rcu i t ; ca r l esavon
,quo ique touj ou rs en rappm t avec l a terre
,n ’a
pas,à l
’
m s tan t même de l a ferm e tu 1 e, l e pouvoii de
mai n ten i r le pôle pos i t i f dans sa p l u s g rande tens i on ;i l n e l ’acquiert qu
’a p rès un cer ta i n temps . Un e foi s qu ’ i ll a possède
,i l mon tre dans sa pos i t io n re tou rnée une
force opposée rela t i vemen t a u pô le négat if.Nous voyons don c qu ’ i l s ’opère dan s le savon pa r
l ’act ion d u cou ran t un c h angemen t q u i a un rapport déterm iné avec l a pos i t i on de ce 00 1 ps dans l e c i1 0uit ; aumoyen de quo i le savon dev i en t un corp s un ipo laire
n éga t if,e t un corps un ipolaire pos i t i f quand on i n ter
vert it l e sens du couran t .I l es t é v i den t d ’après cel a que l ’on ne do i t p as re
c h erc h er la cause de ce s p h énom ènes n i dans un pouvo i r cond ucteu r i néga l d u savon et des au t res co rp sana l ogues pour les deux é lec tr ic i tés , n i dan s u ne rés is tance i néga l e qu ’ép rouve le couran t en passan t d usavon dan s l e méta l ou du méta l dans l e savon
,ma i s
b ien dan s l e produ i t qu i se form e a u pôl e pos i t if so usl’ i nfluence d u courant ; toute l a ques t i on es t là .
Pour com p léte r l ’expl ica t ion,i l n e reste p l us ma i n te
n an t qu’
z‘
n t rou ve r l a n a ture du composé qu i se fo rmesu r l e fi l pos i t if ; ma i s ce composé es t to u t s imp lemen t
280 D ES CAUSESQUI 11 1—firm . L’
UNIP . D ANS CERT . COND .
un ac ide gras,de l ’ac ide ole1que ou de l ’ac ide stéar ique
qu i es t de nat ure i so l an te e t don t sa comb ina i so n avecla soude con st i t ue l e sa von .
En résumé , nous voyon s que le savon se t rouvan t en tredes fi l s méta l l iques commun iquan t a vec une p i l e d’une certa i n e énerg ie , l
’
alcal i se porte su r l e fi l négat if e t l ’ac i degra s su r l e fi l pos i t if ; ma i s l a propr ié té non conduct ricede l ’aci de gras dev ien t b ien tô t l a cau se d
’
un affa ib l i ssemen t du c i rcu i t
,j u squ ’au po in t où la décompos i t ion du
savon ne pouvan t p l u s s ’effec tuer l es p h énomènes un ipola i res d u savon commen cen t à paraî tre .Cette exp l ica t ion s’acco rde avec tou tes l es ex pér iences
,
et mon t re au ss i pou rquo i les p h énomèn es un ipolairesn ’on t pas l ieu quand la p i le a peu d
’én erg ie ; dan s ceca s les produ i t s formés son t en s i pet i te quan t i té qu ’ i l sne peu ven t met t re obstacl e a l a c i rcu l ation du couran t .
1 526 . Voic i encore quel ques expér i ences qui confirm en t l ’exp l i cat ion que j e v ien s de donner . s i l ’on p renddeux morceaux de savon n
’ayan t j amai s serv i et a ussiégaux que poss ib l e
,qu ’on l es réun i sse en semb l e avec un
fi l méta l l ique po l i, et qu
’on enfonce dan s les faces opposées deux au tres fils en commun ica t ion avec les deux pôlesd
’
une p i le , on observe les effet s s u i van ts touc h e- t — on
avec l e do i g t le fi l néga t if ou'l e morcea u de
'savon s i t uéde son cô té
,l e pôl e n éga t if perd a l ors tou te sa t en s ion
tand i s que l e pô le pos i t if a tte i n t sa p l u s gran de tens ion .
T0 11c h e — t -on au con tra i re le fil mi toyen,a lors l es deux
pô les p rennen t des ten s ions de [même force , comme s ila p i le é ta it ou ver te . Si enfin on touc h e l e pô l e pos i t if ,cel u i-c i perd to u te sa force , e t l e néga t if prend sa p lu sgran de tens ion . Ces effets s’expl iquen t faci lemen t enadme t tan t
,comme j e l ’a i d i t p récédemment
, que les
bou ts pos i t ifs son t recouver ts d ’ une couc h e i so lan ted
’ac i de gras .I l es t p robabl e que les au t res corps un ipolaires do i
ven t l eur p rop r i é té à une cause ana logue à cel le que j ev ien s d’ in d iquer . Avec l e b l anc d ’œuf, on ne conna î t pasencore l a na t u re du co rps i sol an t qui se dépose sur l e
28 2 D ES CAUSESQU I DÉTEB . L’
UNIP . DANS CERT . COND .
tance par t i cu l i ère,qu ’on peu t pren dre auss i
,au l i eu d u
con ducteur h umi de , cer ta ins méta ux san s nu i re po u rcel a a la force di1 cou ran t . Si du fi l de l a i ton commun iquan t au
pô l e pos i ti f
,ou condu i t dans l ’ac ide un arc
d’or ou de p l a t i ne,l e cou ran t qu i éta i t d’abord arrêté
se mont re a vec une grande force,et tou te ten s ion au
pôl e d ispa ra î t . L ’
é tain e t l e p lomb p rodu i sen t des effetssemb labl es , mais n on pas tou t à fai t a u même degré quel ’or e t l e p l a t ine .
1 528 . Au‘ l i e u des fi l s de l a i ton , ou
_
peu t p rendre desfi l s de z in c
,e t même de cui vre et d
’
argen t les effet sson t les mêmes .On vo i t donc qu
’ i l y a des métaux , te l s qu e l e l a i ton ,l e z i nc
,l e cu i v re e t l ’a rgen t , qu i donnen t à l
’
acide su lfuri
que des qual i tés un ipolàires ; et d’au t res
,tel s que l
’orl e p l a t ine
,l e p lomb et l ’étain
, qui ne j ou i ssen t pas de‘
cet te prop 1 iét é . Les p rem iers sé recou vren t, par l
’
act ion
des cou ran ts,de com posés non conducteurs
,qu i ne se
d isso l ven t pa s ou se d isso l ven t d iffic i lemen t dans l ’ac i de, ,
tand is 'que les au t res ne donnen t l ieu a aucun effet decè gen re .
1 529 . M. O h m a fa i t une sér ie de rec h erc h es pou rana lyser les p h énomènes p rodu i t s avec de l ’ ac i de su lfu
r i que,en emp loyan t u ne p i le de 25 couples e t un m ul
t ip licateur don t le fi l fo‘rma i t 8 0 c i rconvo l u t ions .
Les ex pér iences on t é té fa i tes de l a man ière su i van te:l ’un des bouts du fi l du mu l t i pl ica teu r a é té soudé à lap l aque infér i eu re de l a p i l e , e t à sa p l aque supéri eu rea été soudé un gros fil recourbé , en commun ica t ion imméd ia te a vec u ne p l aque de cu iv re h or i zon ta le . A côté decette p laque ou a m i s le vase de verre des t iné a recevo irl’ac ide su lfur ique, et de l
’au t re cô té une p laquéde cu1vre
sembl abl e a la précéden te e t soudée à l’a u tre bou t du mul
t iplicateur. D es ares de p l at i ne , d ’or , d’
,a rgen t de cu‘ i
Vi e,de l a i ton e tc. ,
éta i en t p réparés poi1r les ex pé1 iences .
La commun ica t ion en t re les deux p l aque s e t l ’ac ide a to uours é té étab l ie a vec deu x ares de même méta l ; p u i s ladév iat ion de l ’a igui l le aim an tée no tée de deux m inu tes en
CHAPITRE 1 x . 283
deux m inutes.'
Voici l es p ri nc i paux résu l ta ts ob tenu sLe z inc et l e l a i ton n e donnen t j ama i s une dév ia t ion
au de l à de 5 degrés,b ien qu’e l l e mon te à 70 degrés s i
l ’on verse dan s l ’ac ide u ne quan t i té d ’eau a peu prèségale à l a 51ennc. Avec l ’or e t le p l a t ine e t l ’ac ide sulfuri
‘
qu_
e concen t ré,on a une dév i a t ion qu i n e va j ama i s a u
dessou s de 7 5 deg 1 es Avec ces quat re métaux l’a i gu i l l e
p rend touj ou rs une posi t ion fixe . Cet te stab i l i té dans lesp h énomènes n ’a po i n t l ieu avec les métaux su i va n ts
,
qu 1 donnen t tan t ô t u n décroisse 1n en t , t an tô t un accro i ssemen t d ’act ion : le p l omb donn e faci l emen t l
’
étain
l ’a i gu i l le avec ce dern i er méta l es t touj ou rs’
agitce ,
l e fer, 31
° avec des effe t s Semblables ‘
,
’l a rgen t 2 1° a vec
des variat ioÔ
ns qu i fon t a l ler l a dev iati’on jusqu
’à 2 7 ,
l e c u i vre, 7
° seu lemen t,a vec des var ia t i on s qu i von t j us
qu’à 24
°Ces var i a t ion s ne peuven t ê t re a t t ribuées qu ’à
l a décapat ion des su rfaces méta l l iques qu i ag issen t a lorsa vec p l us de force.Je do i s aj ou ter a uss i que les rapp01 t s d
’act ion desd i fféren ts m étaux dan s l ’ac ide sulf1n ique concen t ré n ec h angen t pa s sens ib lemen t l o rsqu ’on d im in ue l e n ombre des é l émen ts
,même j usqu ’à quat re o u cinq . Les va
riat ion s qu’
éprouve’
l’
aiguil le avec le cu iv re e t l ’a rgen t e t au t res métaux
,son t d ’au tan t p l us sensib les
qu ’on d im i nue davan tage le n ombre des é l émen ts .1 530 . Je répèt e enco re que les effets u n ipola ires oh
Scrvés doiven t êt re rapp0 1 t é s év idemmen t a l a format ionde produ i ts seconda i res su r les fi l s posi t i fs . Lorsqu ’onopère a vec des l ames de zin c , on a u ne croûte de su lfa tede z i nc qu i n e pa_
1 aî t pas sol ub le dans de l ’ac ide su lfu1 1queconcen tré
,ou du moin s qu i ne l ’es t qu ’a un t rès fa ib l e
d egré ; c’es t dan s cet te insolubil ité que rés i de l a cause
des p h énomènes unipolaires que le z inc p rodu i t avecl ’ac ide su l fur ique concen t ré . En versa n t de l ’ea u dan sl ’ac i de su l furique
,le su l fa te se d i ssou t e t l e p h énomène
un ipo laire d i spa raî t . Si l’on ex am iné a vec a t ten t io n les
su l fa tes qu i se formen t par l ’act i on du couran t su r lesmétaux qu i p rodu isen t l ’un ipo larité , on ve rra que c
’es t
28 4 D ES CAUSES QU I DÉTER .L’
UN1P . DANS cx nr. COND .
à l ’indissolubil ité de ces su lfa tes dan s l ’ac i de su l fur iquequ’e l l e es t d ue . I l est i n u t i l e que j e 1n
’
étende davantage su r leS p rodu i ts qu ’on ob t ien t avec l e la i ton ,
l e cu i vre,etc . , a t tendu que j e ne pourra i s r i en aj outer
à ce que j e v ien s de d i re .
Pu isque l ’ac i d e su lfuri que produit des effets un ipolairespar su i te de l a p résence de composés i so lan t s in solub les
,qu i se formen t su r certa in s mé taux servan t à t ran s
m e t t re le couran t,on peu t en indu i re que d ’aut res ac i des
do iven t p rodu i re des effets ana logues .
L A 2° PARTI E D U v
e VOLUME .
286 TAB LE
CHAPITRE IV .
DES EFFETS ELECTR IQUES PRODUITS DAN S L ES ACTIONSMECANIQUES.
P ag e s .5 I . D es couran ts élec triques p rodui ts dan s l e frot temen t
des part icul es des m ét aux .
I l . D e l’
électrici té dégagée dan s le fro t temen t des corp s
m auvais conducteursI I I . Du dégagem en t de l
’éleètr1m té par‘ frot temen t dans
l’
air raréfie e t dan s le vide.
CHAPITRE V .
DESCRIPTION D’
APPAR E I L S DESTINES A MESURER LE S PHENOMÈNES D
’
ATTR ACT I ON E T D E REPULSION ELECTRIQUES .CHAP ITRE VI .
RECHER CHES EXPER IMENTALES D E M . HARRIS SU R LE S LOISFONDAMENTALES DES ACTIONS ELE CTRIQUES
I . D escrip t ionI I . U sage de la balance bifileI II . D u p lan d
’
ép‘
reuve e t de ses in d icat ion s .
CHAPITRE VII .
D E L’
I NDUCT ION D’
UN COUR ANT SUR LU I — MEME OU A
D ISTANCE .
I . Circon s tan ces qui ex ercen t une influence sur l 1udnet ion d
’
un couran t sur lui
II . Cond i t ions qui e x ercen t une influence sur laproduction des couran ts secon dairesI II . D e l
’ in duct ion des couran t s secondaires àIV. Sur les e ffe ts d ’
in duct ion produits par l’
in terpos it ion
de différen tes susbs tances en tre l es con due teu 1 s .
V . Sur laê
‘
p 1 0duct ion e t les proprié tés des couran ts in duitsdes 4
°et 5
°ordres
VI . Dés couran t s induitâ'
de d ifférents Ordres p roduit s au
mo en
VI rs . D e l’induc t ion des couran t s thermo— électriques
‘
ÇHAPI’
IÂIÂE VIII .
DU PoUvOIR‘INDUCTEUR ‘
i)ES mELECTRI’
QUES.
CHAPITRE IX.
D ES CIRCONSTANCES QU I ACCOMPAG N ENT LA DECHARCE ELECT R IQUE ENTR E DEUX CON
°… S O o o o o 0
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D ES MAT IÈRES . 28 7
CHAPITRE X .
D ES RAP’
POR 'I‘
S ENTRE L’
INDUCT ION , LA C Ô NDUCT ION
ET L ES D IVERSES CHARG ES ELECTRIQUES .I . Conduct ion ou décharge conduct ive .
I l . D échargeIII . D écharge de rup ture .
IV . É t incelle ou lum ière électrique .
V. D e l’
aigre t te élect rique .
VI . D i fféren ce de décharge aux surfaces conductricespos i t ive e t négat iveVII . D écharge lum 1neuse .
V II I. D écharge obscure .
IX .
’
Transport ou décharge de t ran sport— . g . -A
LIVRE XIV
D ES D IVERSES P ILES ET D E LEUR S EFFETS PHYS IQUESET CH IM IQUES.
CHAPITRE I .
D ES D IVERSES PILES A COURANT CONSTANT .
5 I . Prem ières recherches
II . D e la p i le s im p le a dégagemen t d’
ox igène , à couran t
con s tan t
5 I II . D éve loppemen ts re lat i fs aux décompos i t ion s ch im iques opérées avec les appare ils hyd ro — é lec triques s im
CHAP ITRE 1 1 .
D ES PLAQUES D E Z INC AMALG AME.
I . D es j)_ 1“0p i ie téS du zinc am algamé .
II . T eu tat1vcs faites pour ex p l ique r l’
inac twité du z incama lgam é .
5 I II . Ac t ion des ox acides concen trés sur des coup les vo l ta1ques composés d
’
un m e tal ox idab le e t d ’un m é tal inox idab le
5 IV . P i le vo l ta1que con s t i uite d ’
après les p rincipes ex po
sés dan s le chap i t 1: ”e l
°
0
CHAP ITRE III .
P ILE A COURANT CONSTANT D E M . DANIELL .g I . Prem ières d ispos i t ions .
8 8 TABLE D E S MATIERES .
$ II . P il e à couran t
5 I I I . Influence de la chaleur sur l ’action de la p ile à cou
CHAPITRE IV.
D E I J . PROPAGAT I ON D ES COURANTS ELE CTR IQUES D ANS LES—
o o o o o t o o o o o
CHAPITRE V .
\D E L A“FORCE CHIM IQUE D U COURANT ELECTRIQUE E T D E SES
R APPORTS AVEC LE MODE D E COMBINAI SON D ES CORP S BEGOMPOSES.I . Cons idération s générales . 24 6
11 . D e la décompos it ion vol ta1que opérée simul tanémen tsur deux comb inaison s m êlées ensemb le .
II I« D e la décomposit ion vol taïque opérée sur des combin aison s b inaires du secon d ordre .
IV. Du rapport qui e x is te en tre l’
action du couran t e t le
nom bre re lat if des équivalen ts ch im iques qui en tren t
dan s la comb inaison décomposée .
CHAPITRE VI .
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D E L ’A CT I ON D E L’
EL ECT R I C I TE VOLT A1QUE SU R L ’ESPR IT PY
ROL I CNEux ET L E S SOLUTIONS DANS L ’EAU D’
ALCOOL ET
D’
ETHE R .
I . Ac tion des couran ts sur l ’esp ri t p y roligneux .
I I . Ac t ion du couran t vol taïque sur les solut ion s aqueuses d
’
hydracide on de s e ls haloïdes .
III . Act ion des couran ts sur les solu t ion s alcool iques .
IV. D e l’
état des sel s ha101des dan s leur d issolut ion dansl ’eau
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CHAPITRE V I I .
D ES MOD IFICATIONS CH IMIQUES QU’
EP ROUVENT L ’AG ID E NI
TR IQUE , L’
ALCOOL , SOUS LA DOUB LE INFLUENCE D U COU
R ANT VOLTAÏQUE ET DU PLATINE,
CHAPITRE VI II .
D E LA POLAR ISATION ELECTRIQUE D E S CONDUCTEUR S SOLIDES E T268
CHAP ITRE IX .
D ES CAUSES QUI DÉTERM INENT L’
UNI POLAR I TE DANS CERTAINS
FI N D E LA TAB LE .