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DE L'APPLICATION DES LOIS DE COULOMB AUX

ÉLECTROLYTES;

PAR M. G. LIPPMANN.

I. Les

expériences de Coulomb ont établi la loi des attractions

électriques qui

ont lieu à distance entre des masses d'un même métal; la méthode de Coulomb ne s'appliquait strictement ( 1) qu'à ce cas restreint ; pourtant on admet que ces résultats s'étendent au cas d'un système hétérogène quelconque ( ~ ) .

Il n'est

pas sans inté- rêt d'analyser un cas de ce genre ; on sait qu'il est possible, par une simple action d'influence, de décomposer

à distance une

quan- tité illimitée d'eau en ses

éléments,

sans rien changer d'ailleurs à l'état

électrique

du systèmes ; calculons, au moyen de la loi de Cou- lomb, la quantité de travail absorbée pendant l'expérience.

Il est

clair que cette quantité de travail devra être

égale

au travail chi- mique produit pendant l'expérience.

2. Une masse d'eau

M, contenue dans un vase isolant, est mise en comnunication avec le sol par l'intermédiaire d'un fil de platine; le fil ne touche l'eau que par une surface très-petite (par une pointe

à la

Wollaston ) .

Un conducteur

métallique C est mobile, dans le voisinage de NI; il est relié par un fil métallique avec une masse chargée négativement et de capacité assez grande pour que l'on puisse admettre que son potentiel reste constant pendant l'expé- rience.

Approchons

ou

éloignons

C de 31 ;
chaque mouvement de C, du gaz se détache de la pointe de platine (BuFF).

La raison en

est claire : quand on approche C de -1~l, de l'électricité positive du sol est attirée à la surface de M, la pointe de pla tine sert alors d'élec- trode d'entrée à un flux d'électricité positive, ; il s'y dégage donc de l'oxygène, comme sur l'électrode positive d'un voltamètre; lorsque C revient à sa position primitive, le phénomène inverse se produit, de l'hydrogène se dégage, et même en quantité équivalente l'oxy-

L'électricité se

parage également entre deux boules

égales,

mais dans le cas seu- lement où leur matière est la mème. l ' ) Lorsqu'on parle, par exemple, de la différence de potentiel entre un liquide et un métal; la définition du potentiel repose

sur la loi de Coulomb.Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018750040035300

354
gène précédemment dégagé, car c'est la même quantité d'électri- cité qui a mis successivement les deux gaz en liberté. Ce mouve- ment de va-et-vient du conducteur C peut

être

répété indéfinimemt.

3. Calculons le travail des forces

mécaniques extérieures néces- saires pour produire un mouvement de va-et-vient de C. Soit X la résultante parallèle

à l'axe des x de toutes les forces

mécaniques (pression du doigt, actions moléculaires, etc.) qui agissent sur un

élément

quelconque du système.

La résultante

parallèle

à l'axe

des x de toutes les attractions

électriques qui

ont lieu sur le même point est, d'après les lois de

Coulomb, égale

cette dernière quantité peut s'écrire identiquement - 4 signe 1 s'étendant à tous les points du système. Pour que les con- ditions de l'équilibre soient remplies pendant toute la durée du mouvement, il faut que l'on ait constaminent on trouve, de même, les

équations analogues

Afin d'obtenir

l'expression du travail T des forces mécaniques extérieures, ajoutons ces trois

équations, après

les avoir multipliées respectivement par dx, dy, dz, il vient lorsque

C est revenu à sa

position primitive, le travail est donc

Évaluons ~

20132013 -

Soient,

à un moment

quelconque, Vo~ V et Vi r les valeurs des potentiels du fil de platine, de 31 et de C; 355
soient Qo, Q et Qi les charges électriques correspondantes. On a

Les trois

premiers termes s'obtiennent en étendant l'opération E tous les points, soit de l'intérieur, soit de la surface libre des trois corps.

Le terme d

désigne la portion de

E, qui

est fournie par la surface de contact eau-platine. Remarquons, en effet, que nous avons

également

à considérer ces

points, lesquels ne font partie ni de l'intérieur, ni de la surface libre, et oii le potentiel n'a pas une valeur uniforme; mais, pour ne pas avoir à faire le calcul de (j, ad- mettons que la surface de contact eau-platine soi t assez petite pour que a soit négligeable.

On a donc

simplement dans ce cas

Lorsque

C part de sa position la plus éloignée pour se rapprocher de M, de l'électricité positive passe du platine l'eau; Qo aug- mente de -4àQ, Q augmente de 2013~Q, Vo reste constant et V prend une valeur qui reste constante tant que le sens du mouvement de C ne change pas.

Ce dernier fait est essentiel. Le

passage du courant produit ce qu'on appelle la polarisation de l'électrode de platille, c'est-à-dire que la différence Vo- V prend une valeur ( P to ~, qui est fixe tant que de l'oxygène se dégage.

On a donc

1

Lorsque

le conducteur C rebrousse c11elllil1, le phénomène est ren- verse ; on a, pour ce déplacement,

Pendant le va-et-vient de

C, le potentiel de C est resté constant, sa charge a repris sa valeur initiale : le terme Vi Q, n'a donc

éprouve

qu'une variation nulle.

Le travail

mécanique T, qu'il a fallu dépenser pour produire lequotesdbs_dbs47.pdfusesText_47

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