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convenablement disposé, qu'on peut avoir une idée nette et complète du phénomène. On se borne à dire, dans les différents ouvrages publiés en France et dans ceux des ouvrages étrangers qui me sont connus, que le zinc amalgamé de la pile de Daniell plonge dans une dissolution de sel marin onde sulfate de zinc, ou dans de l'acide sulfurique étendu et que le graphite amalgamé de la pile de Bunsen est en contact avec ce dernier liquide. Je ne parle point du liquide extérieur, il est parfaitement déterminé dans l'une et dans l'autre pile. Ces indications sont trop peu précises et tout à fait insuffisantes, selon nous du moins, pour donner à un physicien, même exercé, le moyen sur de monter, sans tâtonnements plus ou moins répétés, une pile un peu énergique, qui offre assez de constance pour vérifier, nier ou établir un fait général dans lequel le rapport des intensités correspondantes à deux longueurs différentes du circuit joue un rôle quelconque. Nous venons de dire que les indications données par les auteurs sont insuffisantes; en effet, comme un grand nombre d'expériences nous l'ont prouvé, une pile de Daniell, chargée avec du sulfate de cuivre et une dissolution de sel marin, n'est pas toujours constante; elle l'est même très peu avec les diaphragmes en porcelaine dégourdie, quand la température est au-dessous de 1 à 12 degrés, et que cette dissolution renferme 1 partie de sel sur 5 parties d'eau en poids, ce qui répond à peu près à la moitié de la saturation. Les expériences dont nous rapportons les principaux résultats nous ont occupé longtemps, nous ont fait perdre beaucoup de temps, et c'est surtout pour éviter aux personnes qui travailleraient sur le même sujet, les tâtonnements multipliés par lesquels nous avons passé, que nous nous décidons à faire cette publication. Nous sommes loin de penser qu'aucun physicien, et, en particulier, les deux Membres de la Section de Physique qui ont tant travaillé sur l'électricité galvanique, n'auraient pas eu des piles à peu près constantes, même pendant un temps qui suffit aux expériences de mesure; nous sommes encore persuadé que
marin, n'est pas toujours constante; elle l'est même très peu avec les diaphragmes en porcelaine dégourdie, quand la température est au-dessous de 1 à 12 degrés, et que cette dissolution renferme 1 partie de sel sur 5 parties d'eau en poids, ce qui répond à peu près à la moitié de la saturation. Les expériences dont nous rapportons les principaux résultats nous ont occupé longtemps, nous ont fait perdre beaucoup de temps, et c'est surtout pour éviter aux personnes qui travailleraient sur le même sujet, les tâtonnements multipliés par lesquels nous avons passé, que nous nous décidons à faire cette publication. Nous sommes loin de penser qu'aucun physicien, et, en particulier, les deux Membres de la Section de Physique qui ont tant travaillé sur l'électricité galvanique, n'auraient pas eu des piles à peu près constantes, même pendant un temps qui suffit aux expériences de mesure; nous sommes encore persuadé que les hommes qui se consacrent à la reproduction des médailles ou d'autres objets par la galvanoplastie, doivent monter leurs piles de manière qu'elles n'éprouvent pas trop de variations, quoique la galvanoplastie n'exige pas le degré de constance indispensable dans certaines recherches de physique. Nous dirons encore que nous avons vu, chez M. Hulot, cité dans notre précédent Mémoire, des piles qui marchent avec toute la régularité qu'exige l'art que cultive avec tant de succès l'habile graveur-adjoint de la Monnaie; mais, comme n'avons lu ni obtenu nulle part les détails circonstanciés que demande la disposition des piles constantes, nous avons cru utile de publier les faits par nous observés. Nous osons d'ailleurs penser que cette publication ne sera pas tout à fait stérile pour les recherches ultérieures. Nous avons fait un grand nombre d'expériences; nous en rapportons un certain nombre dans le Mémoire, nous n'en citerons que quelquesunes dans cet extrait. Dans toutes ces expériences, dont nous parlons aujourd'hui, les éléments étaient placés dans une ou plusieurs caisses en zinc, contenant de l'eau à une température connue. Le nombre des éléments a varié depuis 1 jusqu'à 30. L'expérience suivante, faite à la température de 10 degrés avec un seul élément chargé
chez M. Hulot, cité dans notre précédent Mémoire, des piles qui marchent avec toute la régularité qu'exige l'art que cultive avec tant de succès l'habile graveur-adjoint de la Monnaie; mais, comme n'avons lu ni obtenu nulle part les détails circonstanciés que demande la disposition des piles constantes, nous avons cru utile de publier les faits par nous observés. Nous osons d'ailleurs penser que cette publication ne sera pas tout à fait stérile pour les recherches ultérieures. Nous avons fait un grand nombre d'expériences; nous en rapportons un certain nombre dans le Mémoire, nous n'en citerons que quelquesunes dans cet extrait. Dans toutes ces expériences, dont nous parlons aujourd'hui, les éléments étaient placés dans une ou plusieurs caisses en zinc, contenant de l'eau à une température connue. Le nombre des éléments a varié depuis 1 jusqu'à 30. L'expérience suivante, faite à la température de 10 degrés avec un seul élément chargé à la manière ordinaire, avec la dissolution de sel marin (1) indiquée, est bien propre à montrer la marche de la variation. Dans trois heures, pendant lesquelles il a été en activité, il a donné 6 mètres ohms. 10.30. 1.25. 1.30. 10.12 11-45 8.48 4.85. 9.15 12.00. 11.24 1.54 5.15 12.33 11.45 2.02. 3.45 12.44. 12.52 2.07. 2.00 13.00. 12.58 2.15 1.30 14.00. 13.05 2.20 1.20 D'autres éléments isolés, des éléments réunis en quantité, ou en tension, se comportent de même. Si dans une pile de Daniell, ainsi affaiblie au point de ne plus marquer que 1 à 2 degrés à la boussole (2), on change la dissolution de sel et le zinc amalgamé, on ne lui rend rien de son énergie; si, au contraire, on change le vase poreux, en laissant le zinc et la même dissolution de sel, la pile reprend toute sa force, ce qui prouve que l'affaiblissement provient de l'incrustation des vases poreux. Le sel marin employé dans les expériences est le sel gris du commerce. À ce sel gris a été substitué du sel du Midi, sel presque pur; la pile n'a pas été plus constante. Enfin nous avons pris du sulfate de cuivre pur,
12.33 11.45 2.02. 3.45 12.44. 12.52 2.07. 2.00 13.00. 12.58 2.15 1.30 14.00. 13.05 2.20 1.20 D'autres éléments isolés, des éléments réunis en quantité, ou en tension, se comportent de même. Si dans une pile de Daniell, ainsi affaiblie au point de ne plus marquer que 1 à 2 degrés à la boussole (2), on change la dissolution de sel et le zinc amalgamé, on ne lui rend rien de son énergie; si, au contraire, on change le vase poreux, en laissant le zinc et la même dissolution de sel, la pile reprend toute sa force, ce qui prouve que l'affaiblissement provient de l'incrustation des vases poreux. Le sel marin employé dans les expériences est le sel gris du commerce. À ce sel gris a été substitué du sel du Midi, sel presque pur; la pile n'a pas été plus constante. Enfin nous avons pris du sulfate de cuivre pur, du sel marin pur et des vases préalablement bien nettoyés, puis trempés pendant vingt-quatre heures dans l'eau distillée; la pile a été aussi variable qu'avec le sulfate de cuivre et le sel du commerce. Ainsi la présence du fer dans le premier sel, celle du chlorure de magnésium dans le second, n'est pas la cause de l'incrustation des pots, et, par suite, de l'affaiblissement de la pile. 5. On a rendu la pile un peu plus énergique, mais non moins variable, en ajoutant au sulfate de cuivre saturé une petite quantité d'acide sulfurique, environ un demi-centième en volume. 6. On a remplacé la dissolution de sel marin à 5 parties d'eau par de l'acide sulfurique plus ou moins étendu la pile n'a pas encore été constante. Un élément chargé avec l'acide sulfurique, étendu de 9 volumes d'eau, marque 2° 30' à uh2m, au moment où il est monté. L'intensité augmente graduellement jusqu'à ih 6m, où elle est de 3i°6'; puis elle descend graduellement jusqu'à 4h 15m, où elle n'est plus que de 21° 30'. L'affaiblissement de cette pile est régulier; le vase poreux ne s'incruste pas. 7. La pile chargée avec une dissolution de sulfate de zinc saturée, étendue de
second, n'est pas la cause de l'incrustation des pots, et, par suite, de l'affaiblissement de la pile. 5. On a rendu la pile un peu plus énergique, mais non moins variable, en ajoutant au sulfate de cuivre saturé une petite quantité d'acide sulfurique, environ un demi-centième en volume. 6. On a remplacé la dissolution de sel marin à 5 parties d'eau par de l'acide sulfurique plus ou moins étendu la pile n'a pas encore été constante. Un élément chargé avec l'acide sulfurique, étendu de 9 volumes d'eau, marque 2° 30' à uh2m, au moment où il est monté. L'intensité augmente graduellement jusqu'à ih 6m, où elle est de 3i°6'; puis elle descend graduellement jusqu'à 4h 15m, où elle n'est plus que de 21° 30'. L'affaiblissement de cette pile est régulier; le vase poreux ne s'incruste pas. 7. La pile chargée avec une dissolution de sulfate de zinc saturée, étendue de plus ou moins d'eau, est presque constante, mais peu énergique. Quand ces piles sont maintenues en activité pendant un certain temps, on trouve que le niveau, dans le vase poreux, a baissé d'une quantité d'autant plus notable que l'expérience a été plus prolongée. Dans les piles à deux liquides de Daniell, de Grove ou de Bunsen, le niveau de la liqueur, dans laquelle est le zinc, baisse toujours plus ou moins, mais dans aucune l'effet n'est aussi marqué que dans la pile de Daniell chargée avec du sulfate de zinc. 8. Nous avons vu qu'une pile chargée avec une dissolution formée de 1 partie de sel marin et de 5 parties d'eau en poids, ne présente aucune constance à toutes les températures inférieures à 12 degrés. Un élément chargé avec cette dissolution étendue de son volume d'eau, ne change que d'un quart de degré en cinq heures. La température est de 11 ° la même constance a été observée à des températures inférieures. Quoique l'expérience ait duré environ vingt-deux heures, la liqueur dans laquelle plongeait le zinc était incolore; on n'y a pas trouvé de cuivre. Ici il n'y a plus d'incrustation. Pour rendre à l'élément toute son énergie, il
Daniell, de Grove ou de Bunsen, le niveau de la liqueur, dans laquelle est le zinc, baisse toujours plus ou moins, mais dans aucune l'effet n'est aussi marqué que dans la pile de Daniell chargée avec du sulfate de zinc. 8. Nous avons vu qu'une pile chargée avec une dissolution formée de 1 partie de sel marin et de 5 parties d'eau en poids, ne présente aucune constance à toutes les températures inférieures à 12 degrés. Un élément chargé avec cette dissolution étendue de son volume d'eau, ne change que d'un quart de degré en cinq heures. La température est de 11 ° la même constance a été observée à des températures inférieures. Quoique l'expérience ait duré environ vingt-deux heures, la liqueur dans laquelle plongeait le zinc était incolore; on n'y a pas trouvé de cuivre. Ici il n'y a plus d'incrustation. Pour rendre à l'élément toute son énergie, il suffit de changer le zinc et la dissolution de sel. 10, 20 et 30 éléments réunis pôle à pôle ou en quantité, conservent une intensité sensiblement constante avec la faible résistance de la boussole, et d'un circuit métallique qui représente tout au plus deux fois la résistance d'un seul élément. On se rappelle que M. Pouillet a employé le sel marin et le sulfate de zinc, pour charger la pile de Daniell, dans son important travail sur les lois des courants. 9. Nous citerons une expérience qui fait bien ressortir l'influence de la résistance des vases poreux. Un élément de dimensions à peu près doubles de celles du précédent et chargé de la même manière, mais dont le vase poreux avait une épaisseur plus considérable (environ le double), n'a donné qu'une intensité à peu près égale à celle du petit élément. Ces grands éléments offrent cependant un avantage qui peut être précieux dans certaines expériences; ils conservent une intensité presque constante pendant un temps assez long. Après vingt-quatre heures, cet élément marque encore 1 a° | après quarante-huit heures, 1 o° | après cent quinze heures, 8 degrés le niveau du liquide a baissé considérablement. 10. La pile chargée avec
On se rappelle que M. Pouillet a employé le sel marin et le sulfate de zinc, pour charger la pile de Daniell, dans son important travail sur les lois des courants. 9. Nous citerons une expérience qui fait bien ressortir l'influence de la résistance des vases poreux. Un élément de dimensions à peu près doubles de celles du précédent et chargé de la même manière, mais dont le vase poreux avait une épaisseur plus considérable (environ le double), n'a donné qu'une intensité à peu près égale à celle du petit élément. Ces grands éléments offrent cependant un avantage qui peut être précieux dans certaines expériences; ils conservent une intensité presque constante pendant un temps assez long. Après vingt-quatre heures, cet élément marque encore 1 a° | après quarante-huit heures, 1 o° | après cent quinze heures, 8 degrés le niveau du liquide a baissé considérablement. 10. La pile chargée avec une dissolution de sulfate de soude, dissous dans environ 10 parties d'eau, est très constante; un élément n'a pas varié de 1 degré pendant vingt-quatre heures. Cette pile est même plus constante que la pile chargée avec la dissolution de sel marin étendue, mais elle a environ moitié moins d'énergie. Nous avons remplacé le sel marin par le sulfate de soude pour voir si l'incrustation des vases poreux se manifesterait plus vite que dans les expériences faites avec le premier sel. L'incrustation ne s'est point produite. Il aurait pu se produire ici un phénomène analogue à celui que présentent les pierres gelives. 11. Nous avons, dans la même pensée, substitué le chlorure au sulfate de cuivre. La dissolution de sel marin à 5 parties d'eau qui incruste les vases poreux avec le premier sel, ne les a pas incrustés avec le second. La pile a été presque complètement constante pendant la durée de l'expérience qui a été de cinq heures. Cette pile, qui est plus énergique que la pile à sulfate de cuivre, serait très-bonne, mais on ne peut guère l'employer à cause du prix élevé du chlorure de cuivre. Nous avons encore monté quelques éléments avec les sacs à
Nous avons remplacé le sel marin par le sulfate de soude pour voir si l'incrustation des vases poreux se manifesterait plus vite que dans les expériences faites avec le premier sel. L'incrustation ne s'est point produite. Il aurait pu se produire ici un phénomène analogue à celui que présentent les pierres gelives. 11. Nous avons, dans la même pensée, substitué le chlorure au sulfate de cuivre. La dissolution de sel marin à 5 parties d'eau qui incruste les vases poreux avec le premier sel, ne les a pas incrustés avec le second. La pile a été presque complètement constante pendant la durée de l'expérience qui a été de cinq heures. Cette pile, qui est plus énergique que la pile à sulfate de cuivre, serait très-bonne, mais on ne peut guère l'employer à cause du prix élevé du chlorure de cuivre. Nous avons encore monté quelques éléments avec les sacs à toile de voile qui ont été employés il y a un certain nombre d'années. M. Becquerel considère, dans son ouvrage, les sacs à toile de voile comme devant être rangés parmi les meilleurs diaphragmes. Un élément chargé avec la dissolution de sel marin qui incruste les vases poreux en très-peu de temps, reste constant avec cette dissolution, comme avec le sulfate de zinc. Une pile ainsi disposée a beaucoup plus de puissance qu'une pile de mêmes dimensions montée avec des vases poreux. Quelques essais sur la pile de Bunsen entraient naturellement dans notre programme. Nous avons chargé cette pile avec de l'acide sulfurique diversement étendu d'eau elle n'a jamais été constante. Un élément chargé avec de l'acide sulfurique étendu de 9 parties d'eau marque 59 degrés à 12 heures, au moment où il est monté, puis il baisse régulièrement jusqu'à 4h 20m où il ne marque plus que 26 degrés 45'; cet élément revient bientôt à son intensité primitive, quand on change le zinc et l'acide sulfurique, d'où il suit que le vase poreux ne s'incruste pas dans cette pile. On remarque, en employant cette pile à quelques expériences sur la résistance, qu'une interruption de quelques minutes dans le courant
de temps, reste constant avec cette dissolution, comme avec le sulfate de zinc. Une pile ainsi disposée a beaucoup plus de puissance qu'une pile de mêmes dimensions montée avec des vases poreux. Quelques essais sur la pile de Bunsen entraient naturellement dans notre programme. Nous avons chargé cette pile avec de l'acide sulfurique diversement étendu d'eau elle n'a jamais été constante. Un élément chargé avec de l'acide sulfurique étendu de 9 parties d'eau marque 59 degrés à 12 heures, au moment où il est monté, puis il baisse régulièrement jusqu'à 4h 20m où il ne marque plus que 26 degrés 45'; cet élément revient bientôt à son intensité primitive, quand on change le zinc et l'acide sulfurique, d'où il suit que le vase poreux ne s'incruste pas dans cette pile. On remarque, en employant cette pile à quelques expériences sur la résistance, qu'une interruption de quelques minutes dans le courant augmente l'intensité de plus d'un degré, quand cette intensité est exprimée par 30 degrés. C'est un fait presque général, qu'une pile quelconque prend un accroissement appréciable d'intensité par la rupture momentanée du circuit; le phénomène qui est le résultat de la dissolution du sel formé sur la surface du métal positif (le zinc dans la pluppart des piles) est d'autant plus marqué, que la pile est plus énergique; c'est la pile de Bunsen qui le montre au plus haut degré. Pendant qu'une pile est en activité, si elle est un peu puissante, tout le sulfate de zinc, qui se forme, ne se dissoute pas à mesure il enveloppe le zinc d'une couche peu conductrice, il empâche le zinc, si l'on peut parler ainsi. Pendant l'interruption, le sulfate se dissout. De là l'accroissement de l'intensité. Cet empâtement du métal attaqué joue un rôle dans beaucoup de circonstances, et l'on ne paraît pas y avoir fait une grande attention. Un de mes amis, M. Gauguin, avait remarqué, de son côté, dans des expériences non publiées, le phénomène de l'accroissement de l'intensité au moment de l'interruption, et l'expliquait comme nous l'expliquons. Des oscillations de la pile. Ces oscillations prennent naissance dans des circonstances
positif (le zinc dans la pluppart des piles) est d'autant plus marqué, que la pile est plus énergique; c'est la pile de Bunsen qui le montre au plus haut degré. Pendant qu'une pile est en activité, si elle est un peu puissante, tout le sulfate de zinc, qui se forme, ne se dissoute pas à mesure il enveloppe le zinc d'une couche peu conductrice, il empâche le zinc, si l'on peut parler ainsi. Pendant l'interruption, le sulfate se dissout. De là l'accroissement de l'intensité. Cet empâtement du métal attaqué joue un rôle dans beaucoup de circonstances, et l'on ne paraît pas y avoir fait une grande attention. Un de mes amis, M. Gauguin, avait remarqué, de son côté, dans des expériences non publiées, le phénomène de l'accroissement de l'intensité au moment de l'interruption, et l'expliquait comme nous l'expliquons. Des oscillations de la pile. Ces oscillations prennent naissance dans des circonstances particulières. Il arrive assez souvent, comme dans l'expérience suivante, que l'intensité d'une pile présente d'abord un maximum, puis un minimum, puis une intensité intermédiaire, qui persiste plus ou moins. Quatre éléments de Daniell sont disposés en quantité, les vases poreux sont remplis d'une dissolution à peu près saturée de sulfate de zinc contenant un dixième d'acide sulfurique en volume; cette pile donne immédiatement 49 degrés à la boussole; elle tombe à 20 degrés en six minutes, puis s'élève à 35 degrés dans six autres minutes. On rompt le courant pendant six minutes, on le referme on trouve immédiatement de nouveau 49 degrés, puis 17 degrés, puis enfin 21 degrés. La résistance de la boussole et des fils qui la mettent en communication avec la pile, est à peu près celle d'un fil de 1 mètre et demi de longueur et de 1 millimètre de diamètre. On augmente le circuit de 10 mètres de fil de cuivre de 1 millimètre de diamètre, les oscillations se montrent encore, mais avec moins d'amplitude; elles disparaissent avec 20 ou 24 mètres ajoutés à la première distance. Un élément de Bunsen, chargé avec de l'acide sulfurique étendu de 5 volumes d'eau, a donné à la
de zinc contenant un dixième d'acide sulfurique en volume; cette pile donne immédiatement 49 degrés à la boussole; elle tombe à 20 degrés en six minutes, puis s'élève à 35 degrés dans six autres minutes. On rompt le courant pendant six minutes, on le referme on trouve immédiatement de nouveau 49 degrés, puis 17 degrés, puis enfin 21 degrés. La résistance de la boussole et des fils qui la mettent en communication avec la pile, est à peu près celle d'un fil de 1 mètre et demi de longueur et de 1 millimètre de diamètre. On augmente le circuit de 10 mètres de fil de cuivre de 1 millimètre de diamètre, les oscillations se montrent encore, mais avec moins d'amplitude; elles disparaissent avec 20 ou 24 mètres ajoutés à la première distance. Un élément de Bunsen, chargé avec de l'acide sulfurique étendu de 5 volumes d'eau, a donné à la boussole: A 3.40 53.30' aussitôt qu'il est monté. 2.53 53.0 3.85 8 55.54 3.32 oscillations entre 54 et 54°. On augmente le circuit de 40 mètres du fil déjà employé, et l'on trouve A 5.60 49.48' 7.30 13.45 4.30 15.48 la preuve de voir, par cette expérience et par d'autres semblables, que la pile de Bunsen, affaiblie, par des résistances ajoutées, au point de n'avoir plus que l'intensité de la pile de Daniell, chargée avec du sel marin dissous dans 10 parties d'eau, n'en aurait point la constance. Dans une autre expérience, deux éléments de Bunsen chargés avec de l'acide sulfurique étendu de soixante-dix fois son volume d'eau, et disposés en quantité, présentent une marche assez bizarre. A 1h heures, l'intensité est exprimée par 43° 30'; cette intensité, qui est de 31° 20' à 1h32m, s'abaisse à 25° 20' à 1h32m, puis s'élève successivement jusqu'à 29°45' à 1h39m, puis s'abaisse encore à 28°54' à 1h33m, puis reprend de nouveau une marche ascensionnelle jusqu'à 31° 3om, où elle marque 32° 3om. Si l'on avait examiné l'élément seulement à 1h 4m et à 5 heures, on aurait cru que la pile de Bunsen chargée avec de l'acide sulfurique très-étendu est peu variable,