Le cabinet de Physique de Sigaud de Lafond

 

 

 

Pistolet de Volta ( Expériences sur l'électricité, Tome 2 page 308)

 

Inventé par Alessandro Volta vers 1775, l’électrophore dont le nom signifie “porteur d’électricité” est un appareil permettant de transporter une charge électrique, afin de pouvoir l’utiliser lors d’expériences de physique où une étincelle est nécessaire. L’appareil comprend un gâteau de résine et un instrument constitué par un plateau en laiton équipé en son centre d’un manche en verre isolant. Il est nécessaire de charger négativement le gâteau de résine en le frottant avec une peau de chat, puis de poser dessus l’instrument à plateau. À l’aide de son doigt, l’expérimentateur évacue vers la terre la charge négative présente sur la surface supérieure du plateau et, par influence, la surface inférieure reste chargée positivement. Il est maintenant possible de transporter cette charge en tenant l’instrument par le manche en verre.

 
 

Télécharger : l'électrophore perpétuel (format flv)

 

Volta utilise ce type d’appareil pour faire fonctionner son fameux " pistolet ", qui donnera naissance à l’eudiomètre, utilisé pour l’analyse de la composition des gaz. L’électrophore fournit l’étincelle nécessaire à la mise à feu. Il est possible de charger plusieurs fois l’électrophore sans re-frotter le gâteau de résine.

 

   

 

 

Le pistolet de Volta est une petite bouteille en métal (laiton) que l'on peut remplir d'un mélange gazeux détonant (hydrogène et oxygène). La bouteille est fermée par  un bouchon de liège. Une électrode munie de  deux petites boules (l'une extérieure, l'autre proche de  la paroi intérieure) traverse la paroi à travers un isolant . Tenant la bouteille à la main, on approche la boule extérieure d'un pôle d'une machine électrostatique. Une étincelle, éclatant entre la boule intérieure et la paroi, provoque l'explosion du mélange gazeux et l'expulsion violente et  sonore du bouchon.

 

Alessandro Volta, physicien italien (1745-1827) fut professeur  à l'école royale de Côme puis de 1779 à 1819 professeur à Pavie. Il est fait comte par Bonaparte. Ses recherches lui font découvrir en  1771 l'électrophore qu'il étudie à l'aide d'un électromètre sensible de son invention (1781), ce qui le mène à la conception du condensateur (1782). En 1776-1777, ses études des gaz des marais, inflammables, l'avaient amené auparavant à inventer l'eudiomètre et  notre objet : le  pistolet qui porte son nom, dès 1777.

 

Luigi Galvani (1737-1798), médecin et physicien italien, professeur à l'Université de Bologne, avait découvert dès 1780 l'excitation des  muscles d'une grenouille au voisinage d'une machine électrique. Il fit, entre autres, l'expérience suivante  : produire la contraction des muscles par contact avec les extrémités d'un arc métallique fait de deux métaux  : zinc et  cuivre. Mais Galvani attribuait le phénomène à un « fluide vital » produit par la grenouille et il s'opposa à Volta qui, lui, s'intéressa plutôt aux métaux dont il réalisa une classification par ordre, dirions-nous aujourd'hui, d'électropositivité. Enfin, réfléchissant profondément à l'expérience de Galvani, Volta inventa et construisit, en 1800, la fameuse pile qui porte son nom et qui marque le début de  l'électrodynamique.

 

L'eudiomètre de Volta est un instrument permettant de déterminer la proportion d'oxygène contenue dans l'air atmosphérique en le faisant réagir avec un excès d'hydrogène pour former de l'eau.
 


          Il se compose de bas en haut, d'un entonnoir renversé en cuivre jaune, très évasé servant de pied et surmonté d'une virole ; d'un robinet inférieur ; d'un tube de verre très épais (10 à 12 mm), de 20 à 25 cm de long et 4 cm de diamètre, muni à chacune de ses extrémités de viroles, reliées entre elles par une règle graduée de cuivre ; la virole supérieure porte l'excitateur électrique dont elle est isolée électriquement ; d'un robinet supérieur ; d'un entonnoir moins évasé que le précédent, muni d'une virole et disposé de manière inverse ; d'un tube de verre (absent sur l'appareil présenté) de même longueur que le premier mais beaucoup plus étroit et dont la capacité n'est que le dixième du précédent, servant à évaluer le volume du résidu gazeux après le passage de l'étincelle électrique déclenchée par contact du crochet d'une bouteille de Leyde ou de la plaque chargée d'un électrophore avec l'excitateur électrique et dont l'extérieur touche la règle graduée de cuivre. L'appareil fonctionne posé sur une cuve remplie d'eau. L'air atmosphérique ou le gaz analysé est mélangé avec un excès d'hydrogène, et après combustion déclenché e par une étincelle, le volume d'oxygène contenu dans l'air est donné par le tiers de la diminution de volume du mélange gazeux accompagnant la réaction (on peut négliger le volume de l'eau formé devant celui des gaz résiduels) compensé par une aspiration d'eau de la cuve.   Après des études préliminaires de l'absorption des deux gaz, de la nature constante de leur combinaison en eau, de la composition de cette eau et des limites d'erreur de l'eudiomètre, Gay-Lussac montra que cet eudiomètre était des plus exacts, détermina la composition de l'atmosphère et montra que celle-ci ne variait pas. Il détermina également par cette méthode la composition de vapeur d'acide cyanhydrique. Afin d'éviter la perte de gaz au moment de la détonation et le dégagement de l'air dissout dans l'eau lors de la formation du vide, augmentant les résidus gazeux et faussant les résultats de l'analyse, Gay-Lussac le perfectionna en le munissant d'une fermeture à soupape adaptée à la base du tube eudiométrique qu'il modifia afin de rendre plus faciles les transvasements de gaz.

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