ce produit comme l'expression numérique de la forcé qui produit le déplacement de l'électricité dans le circuit total. Si nous désignons cette valeur par E, nous aurons EiR+ip; et comme le produit i R est égal à la différence é des potentiels aux bornes de la pile, nous pouvons écrire Ee+ip. On voit que la force électromotrice d'une pile en activité est égale à la différence des potentiels aux bornes augmentée du produit de la résistance intérieure p par l'intensité i du courant; e se mesure au voltmètre, ¿ à l'ampèremètre, p est une constante de la pile que l'on mesure, en ohms, une fois pour toutes sur l'appareil au repos. Le fait que la différence de potentiel aux bornes d'une pile est plus petité que la force électromotrice de cette pile, se traduit souvent ainsi : il y a, à l'intérieur de la pile, perte d'un certain nombre ip de volts, due à la résistance intérieure p de la pile. Quelle sera l'unité pratique de force électromotrice?

P

La somme e+ip étant un certain nombre de volts, il en sera de même de E; et en retournant à la relation Ei (R+) on voit qu'on peut considérer ce nombre E comme mesurant la différence de potentiel qui devrait exister aux extrémités d'un conducteur de résistance R+ pour qu'il fût parcouru par un courant d'intensité i, sous l'action d'une cause extérieure à ce conducteur. Le volt sera donc l'unité pratique de force électromotrice, comme il l'est des différences de potentiel. De là, dans le langage usuel, la confusion qui s'établit entre les expressions différence de potentiel et force électromotrice, que l'on emploie souvent l'une pour l'autre sans inconvénient, au point de vue pratique, mais parfois au détriment de la netteté des idées et de la rigueur des raisonnements.

Tout ce que nous venons de dire repose sur ce fait expérimental que la force électromotrice d'une pile est sensiblement indépendante de son débit; on la raesure une fois pour toutes, et cette donnée devient une véritable. constante de la pile. Mais tous les générateurs électriques

ne jouissent pas de cette propriété; il en est dont la forcé électromotrice dépend de l'intensité du courant qu'ils fournissent. Il faut donc la mesurer à nouveau, chaque fois que le débit change; et quand on énonce sa valeur, il faut indiquer à quel régime spécial elle se rapporte. On dira, par exemple, d'une machine qu'elle possède une force électromotrice de 500 volts quand elle débite 10 ampères.

ΧΙ

Nous avons défini, au début de cet article, l'unité de capacité électrostatique d'un conducteur isolé dans l'espace, la capacité du conducteur qui supporte l'unité électrostatique de quantité d'électricité à l'unité électrostatique de potentiel. Le choix des unités pratiques électromagnétiques de quantité et de potentiel, le coulomb et le volt, fixe celui qu'il faut faire de l'unité pratique électromagnétique de capacité : c'est la capacité. du conducteur qui s'élève au potentiel d'un volt sous la charge d'un coulomb; ou, ce qui revient au même, c'est la capacité du condensateur dont les armatures prennent une différence de potentiel d'un volt quand la charge est un coulomb. On a donné à cette unité le nom de farad..

Le farad est beaucoup trop grand pour qu'on puisse lui comparer directement les condensateurs dont on fait usage. C'est le microfarad, ou le millionième de farad, qui est l'unité usuelle.

On construit des étalons de capacité comme on construit des étalons de résistance. Ce sont des condensateurs formés de feuilles d'étain séparées par des lames de mica. On réunit séparément les extrémités des feuilles. d'étain de rang pair, et celles des feuilles de rang impair; on forme ainsi un condensateur à grande surface sous un petit volume. Afin de rendre invariables les distances relatives des armatures, le tout est noyé dans la paraffine. II SÉRIE. T. V.

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Un condensateur d'un microfarad de capacité renferme environ 300 feuilles circulaires d'étain, logées dans une boîte cylindrique de 8 centimètres de hauteur et de 16 centimètres de diamètre.

XII

On emploie habituellement aujourd'hui le mot énergie pour désigner, en général, toute espèce de travail ou de force vive. Le travail que l'on considère habituellement en mécanique est produit par des forces déterminées qui agissent en des points déterminés; ce travail est souvent désigné sous le nom de travail mécanique ou d'énergie mécanique, pour le distinguer des travaux qui correspondent à des forces inconnues, et qui se manifestent dans les phénomènes calorifiques, chimiques, électriques, etc.

Nous emploierons, dans ce qui va suivre, le mot énergie dans le sens général que nous venons d'indiquer.

Une chute d'eau porte avec elle une certaine quantité d'énergie mécanique disponible, qui dépend de son débit et de sa hauteur. Un courant, quelle que soit la réalité que recouvre ce symbole, rend également disponible, sous forme de chaleur, de travail chimique ou de travail mécanique, une certaine quantité d'énergie électrique qui dépend, l'expérience le montre, de son débit et de sa hauteur, c'est-à-dire de son intensité et de la force électromotrice du générateur qui lui donne naissance.

Un kilogramme d'eau tombant de la hauteur d'un mètre, rend disponible une quantité d'énergie mécanique qui a reçu le nom de kilogrammètre. Un coulomb tombant de la hauteur d'un volt rend disponible une quantité d'énergie électrique qu'on aurait pu appeler un coulombvolt, et qui a reçu, de fait, le nom de joule. Le kilogrammètre est l'unité pratique de travail mécanique; le joule est l'unité pratique de travail électrique. C'est en kilogrammètres

qu'on estime le travail d'une machine; c'est en joules qu'on mesure celui d'une pile ou d'un générateur électrique.

La mesure du travail effectué par une machine ne nous donne, à elle seule, qu'une idée incomplète des propriétés de cette machine: il faut y joindre celle du temps qu'elle a mis à effectuer ce travail. On appelle puissance d'une machine la quantité de travail qu'elle est capable de produire en une seconde. L'unité de puissance mécanique est donc la puissance d'une machine capable d'effectuer un travail d'un kilogrammètre en une seconde. Cette unité n'a pas reçu de nom particulier, mais on a donné celui de cheval-vapeur à la puissance capable d'effectuer un travail de 75 kilogrammètres en une seconde. L'unité de puissance, dérivée des unités électriques, est la puissance d'une machine capable d'effectuer un travail d'un joule en une seconde. Cette unité a reçu le nom de watt. Le joule est au watt ce que le coulomb est à l'ampère, ce que l'espace parcouru, dans le mouvement uniforme, est à la vitesse : c'est un watt-temps. Ainsi les expressions joule et watt-seconde sont synonymes: elles expriment toutes deux le travail accompli, pendant une seconde, par une machine dont la puissance est un watt.

L'industrie emploie des unités de travail dérivées des unités de puissance; ainsi le travail accompli, en une heure, par une machine de la puissance d'un chevalvapeur s'appelle un chevalheure. On dit de même un wattheure, un kilowattheure, etc., expressions synonymes de 3600 joules, 3600 000 joules.

L'énergie mécanique disponible ou la puissance mécanique d'une chute d'eau qui verse P kilogrammes de liquide d'une hauteur de H mètres, en une seconde, est mesurée en kilogrammètres par le produit PH. L'énergie électrique disponible, ou la puissance d'un courant qui débite i ampères sous E volts est mesurée, en watts, par le produit Ei. Il existe des appareils, appelés dynamo

mètres, destinés à mesurer, en kilogrammètres, le travail des machines; un ampèremètre, un voltmètre et une montre à secondes peuvent jouer, dans la mesure du travail d'un courant, le rôle du dynamomètre. Ces notions vont nous permettre d'étudier la pile considérée comme source d'énergie.

Supposons qu'une certaine quantité d'eau circule, sous l'action d'une force quelconque, à l'intérieur d'une conduite fermée sur l'organe moteur. Elle transporte avec elle une quantité d'énergie disponible, une puissance que l'on pourrait utiliser à produire un travail mécanique. Que devient-elle si on ne la recueille pas? Elle s'émiette le long de son chemin ; elle s'épuise dans les frottements contre les parois et les obstacles qui s'opposent à sa marche, et s'emploie, par ces frottements même, à user la conduite, à l'échauffer, surtout dans toutes les parties où elle rencontre plus de résistance. Tel semble être aussi le sort de l'énergie électrique disponible dans le conducteur interpolaire d'une pile quand on n'y intercale aucun récepteur. L'observation superficielle montre, en effet, que le circuit s'échauffe, surtout dans ses parties les plus résis

tantes.

Regardons-y de plus près, et nous constaterons que quand le conducteur interpolaire est court et gros, c'est la pile surtout qui s'échauffe; l'inverse se produit quand le fil est long et fin. On peut donc accumuler cette chaleur en un point quelconque du circuit extérieur : il suffit d'y intercaler une résistance convenable. Ce sera, par exemple, celle que présente un fil très fin de platine ou de charbon, qui s'échauffera jusqu'à l'incandescence et deviendra, si on le soustrait à la combustion en l'emprisonnant dans une ampoule de verre vide d'air, un foyer de vive lumière. La construction des lampes à incandescence repose sur ces principes. Ou bien ce sera la résistance d'un fil ou d'une lame de plomb, très mince, qui fondra dès que le courant qui la traverse dépassera une intensité