moins au point de vue chimique, puisque l'un des métaux se trouve toujours attaqué; était-il probable que cette action chimique n'entrât pour rien dans le développement de l'électricité?

Volta fit mieux peut-être que de s'attarder à scruter le côté mystérieux de sa découverte : il en profita, avec un rare bonheur, pour imaginer la pile.

On sait qu'il donna ce nom à une colonne formée de disques de cuivre, de zinc et de drap mouillé, superposés dans cet ordre et en grand nombre, à la façon d'une pile de monnaies. En la décrivant dans une lettre adressée au président de la Société Royale de Londres, il compare les effets de cette machine simple et facile à ceux d'une batterie de bouteilles de Leyde, et insiste surtout << sur l'action que le flux électrique, incité et mû par cet appareil, exerce sur les différentes parties du corps que son courant envahit et traverse... Il y en aura, dit-il, pour occuper l'anatomiste, le physiologiste et le praticien » (1).

Les physiciens et les chimistes, oubliés dans cette énumération, s'empressèrent de construire et d'essayer le nouvel instrument. Sa forme primitive, modifiée par Volta lui-même qui imagina« l'appareil à couronnes de tasses», se perfectionna peu à peu; on varia les métaux et le liquide, et de ces premiers essais surgit une théorie nouvelle, opposée à celle de l'inventeur, et où l'on considérait l'action chimique dont la pile est le siège, comme la source unique de l'électricité qu'elle développe. Fabroni la proposa le premier, et elle ne tarda pas à s'affirmer de plus en plus, surtout en Angleterre, où Davy soutint, dans un mémoire remarquable, que si l'électricité est produite par le contact, son développement continu est entretenu par l'action chimique (2).

(1) Lettre de Volta à sir J. Banks, président de la Société Royale de Londres: PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS, 1800, II° partie, 408.

(2) Ce mémoire, lu à la Société Royale le 20 novembre 1806, est inséré dans les PHILOSOPHICAL TRANSACTIONS de 1807. On en trouve des traductions françaises dans la BIBLIOTHÈQUE BRITANNIQUE, année 1807, et dans les ANNALES DE CHIMIE ET DE PHYSIQUE, 31 août 1807.

Le nom d'électromoteur, qui servit pendant quelque temps à désigner les appareils nés de celui de Volta, ne s'imposa pas; on est revenu depuis longtemps à l'appellation primitive, et l'on baptise aujourd'hui du nom de pile hydro-électrique tout appareil composé de parties solides. et de parties liquides donnant lieu à des combinaisons chimiques, en produisant de l'électricité.

Sous sa forme la plus simple, un élément de pile se compose d'un vase rempli d'eau acidulée au dixième par l'acide sulfurique et dans laquelle plongent deux métaux différents, une lame de cuivre par exemple et une lame de zinc, que l'on réunit à l'extérieur du vase en y soudant ou en y attachant les extrémités d'un conducteur métallique. Étudions cet élément.

II

Plongeons les deux lames métalliques dans l'eau acidulée et, avant de les réunir par le conducteur extérieur, examinons leur état électrique. On constate qu'elles sont deux électrisées, mais leur électrisation est extrêmement faible: il faut, pour la déceler, des appareils spéciaux très sensibles, et on ne peut songer à y employer l'électroscope à feuilles d'or.

Tournons la difficulté, comme le fit Volta, en multipliant le nombre des éléments que nous juxtaposerons, et que nous réunirons en soudant chaque zinc au cuivre suivant; cet artifice sera justifié plus loin. Si le nombre des. couples s'élève à quelques centaines, un électroscope ordinaire suffira pour constater que le premier cuivre et le dernier zinc sont électrisés; s'il atteint quelques milliers, on obtiendra tous les phénomènes de l'électricité statique. Mettons le premier cuivre et le dernier zinc respectivement en communication, par de longs fils, avec deux

II SÉRIE. T. V.

sphères conductrices identiques et bien isolées: ces sphères s'électriseront par contact (1).

Faisons correspondre à leur qualité d'être électrisées une grandeur qui la représente et que nous appellerons leur charge électrique: le plan d'épreuve et la balance de torsion nous permettront de mesurer cette grandeur. Pour exprimer commodément le résultat de cette mesure, appelons l'imagination au secours de la raison, et représentons-nous symboliquement cette charge comme le résultat de l'expansion, sur la surface de chacune des sphères, d'une couche mince d'un fluide extrêmement mobile; nous pourrons alors parler de masses et de quantités électriques, dire qu'elles se propagent par contact, etc., en rattachant à ces symboles concrets l'exposé très simple des phénomènes observés. Enfin, en nous basant sur les lois de Coulomb, prenons pour unité de masse électrostatique la quantité d'électricité qui, en agissant sur une quantité identique placée à l'unité de distance, exerce une répulsion égale à l'unité de force. Dans ces conditions, le résultat de l'expérience peut s'exprimer ainsi : les charges de chacune des sphères sont égales; un même nombre les représente toutes deux, en fonction de l'unité adoptée.

Ce n'est pas tout ce que nous apprend cette expérience. Puisque les deux sphères se sont électrisées par communication métallique lointaine avec les lames extrêmes de la pile, l'électricité de ces lames possédait, comme l'électricité fournie par les machines statiques, une tendance à l'expansion ou à la transmission de leurs charges aux conducteurs environnants. Faisons correspondre aussi à cette qualité une grandeur qui la représente, et appelons celleci la tension électrique. Nous aidant toujours de notre imagination, nous concevrons que c'est en vertu de cette tension que les lames ont cédé aux sphères une partie de

(1) Nous supposons, dans tout ce qui va suivre, que les corps voisins sont sans influence sur l'électrisation de ces sphères. et nous négligeons l'électrisation du fil qui joue uniquement le rôle d'intermédiaire.

leurs charges; que la transmission a cessé, et que l'équilibre s'est établi, dès que la tension de l'électricité accumulée sur chacune des sphères est devenue égale à celle de l'électricité restée sur chacune des lames. Voyons si l'expérience nous permettra de représenter cette tension par un nombre qui la mesure.

Elle nous apprend d'abord que quand on met une sphère électrisée en communication métallique lointaine avec une sphère à l'état neutre, le partage de la charge se fait, entre les deux sphères, non pas proportionnellement à leurs volumes ou à leurs surfaces, mais proportionnellement à leurs rayons. Ainsi, dès que l'équilibre est établi, le quotient du nombre qui mesure la charge conservée par la première sphère, divisé par le nombre qui mesure son rayon, est le même que celui du nombre qui mesure la charge reçue par la seconde sphère, divisé par le nombre qui mesure son rayon. D'une façon générale, l'équilibre ou la transmission électrique entre deux sphères conductrices, supportant des charges électriques de même signe, et mises en communication métallique lointaine, dépend de l'égalité ou de l'inégalité de ces quotients, la transmission se faisant de la sphère où ce quotient était primitivement le plus fort vers la sphère où il était primitivement le plus faible.

Le quotient du nombre qui mesure la charge d'une sphère par celui qui mesure son rayon est donc caractéristique de la tension électrique de ce conducteur. Les physiciens le représentent par la lettre V et lui donnent un nom emprunté au langage des géomètres : ils l'appellent le potentiel électrique de la sphère. Ils nomment sphère équivalente d'un conducteur quelconque chargé d'électricité, la sphère à laquelle la même charge donnerait le même potentiel, et ils indiquent la manière d'en déterminer le rayon. Enfin ils adoptent comme unité de potentiel celui d'une sphère de rayon un supportant l'unité de masse électrique.

Revenons maintenant à la pile et aux sphères isolées

:

mises en communication lointaine avec ses lames extrêmes. L'équilibre électrique étant établi, le potentiel de chacune de ces lames est le même que celui de la sphère correspondante il a donc pour mesure le quotient V du nombre M qui mesure la charge, par le nombre R qui mesure le rayon des sphères. Multiplions les expériences en nous servant chaque fois de deux sphères identiques, mais en faisant varier, dans les essais successifs, leur rayon, et mesurons chaque fois le potentiel : le même nombre V le représentera constamment. Les lames extrêmes d'une pile voltaïque sont donc deux conducteurs chargés d'électricité statique ou, plus exactement, deux sources d'électricité statique dont le potentiel, sous l'action d'une cause que nous devrons rechercher, demeure constant quelle que soit la quantité finie d'électricité qu'on leur enlève par contact. Puisque les sphères, dans chacune de nos expériences, reçoivent de ces lames des quantités d'électricité proportionnelles à leurs rayons, nous pouvons prendre le nombre qui mesure le rayon d'une sphère comme représentant numériquement la capacité électrostatique de cette sphère, ou son aptitude à recueillir l'électricité d'une source à potentiel constant avec laquelle on la met en communication lointaine. Dans ces conditions, l'unité électrostatique de capacité sera la capacité d'une sphère de rayon égale à l'unité, et la capacité d'un conducteur quelconque sera celle de la sphère équivalente.

Malgré les expressions figurées dont on les revêt, ces notions fondamentales restent trop abstraites pour que nous ne cherchions pas à les éclaircir en recourant à une image très simple empruntée à l'hydrostatique et qui permet de les présenter d'une manière intuitive, mais purement symbolique. Assimilons l'électricité à un liquide, et les conducteurs à des vases; faisons correspondre aux conducteurs sphériques de différents rayons des vases cylindriques de différentes sections; et supposons que ces sections contiennent respectivement autant d'unités