« Moteur électro-capillaire » : différence entre les versions
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MOTEUR ÉLECTRO-CAPILLAIRE
La machine représentée dans le dessin ci-joint est un petit moteur, capable de mettre d’autres appareils en mouvement. L’intérêt de cette machine réside, dans son principe, dans la nature des forces qui la font marcher, et qui sont ici pour la première fois employées à produire un travail.
Le lecteur connaît bien ces forces, il en voit tous les jours les effets. L’eau contenue dans un verre présente une surface plane et horizontale ; mais tout près des bords, elle se relève en remontant le long de la paroi, en dépit de la pesanteur ; l’huile monte dans une mèche dont l’extrémité plonge dans le liquide ; une goutte de mercure jetée sur une table, au lieu de s’étaler en vertu de son poids, se rassemble en forme de sphère plus ou moins aplatie. Les physiciens ont soumis ces phénomènes à une étude approfondie ; ils sont partis d’un cas simple pour expliquer tous les autres, au cas où l’on plonge dans l’eau l’extrémité d’un tube de verre capillaire. On sait que l’eau s’élève dans ce tube a une hauteur qui est en raison inverse du diamètre du tube. C’est à cause de ce point de départ qu’on appelle les phénomènes de cette catégorie, phénomènes capillaires. La Place a appliqué à la question toutes les ressources de son puissant génie, il en a donné la formule mathématique. Cette formule permet de résoudre les problèmes qui se rapportent au cas d’équilibre d’un liquide.
Mais pour sortir de l’équilibre, pour faire exécuter aux forces capillaires un travail, un mouvement durant indéfiniment, il fallait faire un pas de plus : découvrir un moyen de changer à volonté la grandeur de ces forces. Ce moyen, c’est l’électricité qui le fournit.
Nouveau moteur électro-capillaire.
Voici une expérience que chacun de nos lecteurs pourra répéter sans peine et sans frais :
On place un globule de mercure au fond d’un verre et on y verse ensuite de l’eau acidulée avec de l’acide sulfurique, et à laquelle on ajoute quelques gouttes de bichromate de potasse ; quand on touche maintenant le globule du mercure avec une pointe de fer, on le voit se contracter vivement ; il conserve cette nouvelle forme jusqu’à ce qu’on retire la pointe de fer, alors il revient à sa première position ; on peut rendre ce mouvement continu en touchant le globule latéralement ; il se contracte, mais en même temps sa communication avec le fer est rompue, il reprend sa première forme, touche le fer, se contracte de nouveau, et ainsi de suite, de sorte qu’il est agité d’un mouvement particulier tant que le liquide n’est pas épuisé. Lorsque le globule est un peu gros, il exécute des mouvements, des contorsions bizarres qui font de ce simple appareil un véritable objet d’amusement. C’est le courant électrique qui se produit qui change la grandeur de la force capillaire, et par conséquent la forme du globule de mercure.
On voit sur le dessin une auge carrée en verre, remplie d’acide sulfurique étendu KK, dans laquelle se trouvent deux vases plus petits GG, qui contiennent du mercure ; dans chacun de ces vases plonge un faisceau de tubes de verre capillaires, verticaux, ouverts aux deux bouts. Chaque faisceau flotte sur le mercure, il est retenu par un arc métallique U qui le relie à un fléau horizontal auquel il va communiquer le mouvement. Pour que ce mouvement commence, il suffit de mettre la machine en communication avec un élément de pile Daniell D. Le courant électrique traverse les deux masses de mercure ; par suite du changement de la constante capillaire qu’il produit à leur surface, l’un des faisceaux BB est soulevé, tandis que l’autre s’enfonce, le fléau bascule autour de son axe A. Par l’intermédiaire des pièces V, s, et de la manivelle z, ce mouvement se communique au volant H, met en mouvement le commutateur W, qui renverse en temps utile le sens du courant, distribuant l’électricité comme le tiroir d’une machine à vapeur distribue la vapeur. Le volant fait une centaine de tours à la minute, et ne s’arrête que quand la pile est épuisée.
Si on met à la place de la pile un galvanomètre, et qu’on fasse marcher le volant à la main, on voit qu’il se produit un courant électrique.
L’inventeur de cette machine, M. Gabriel Lippmann, ancien élève de l’École normale supérieure, a construit sur le même principe un électromètre qui est le plus sensible et le plus précis que l’on connaisse actuellement. On pense en Angleterre pouvoir employer cet électromètre comme appareil télégraphique pour la réception des dépêches transatlantiques.