Fonction : Produire de l’énergie électrique grâce à une réaction chimique d’oxydo-réduction.

Description : Il s’agit d’un empilement de disques de cuivre, de zinc et de feutre ou de carton.
Les disques sont empilés les uns sur les autres dans l’ordre suivant : un disque de cuivre, un disque de zinc, une rondelle de feutre ou de carton imbibé d’eau acidulée, et ainsi de suite toujours dans le même ordre. Les disques extrêmes en cuivre (C) et en zinc (Z) sont munis d’une encoche pour, à l’aide d’un fil conducteur, établir une connexion électrique avec un circuit extérieur. Pour empêcher l’oxydation du cuivre et mieux établir les contacts, les disques de cuivre et de zinc contigus sont soudés ensemble. La pile des disques et rondelles ne s’écroule pas car elle est maintenue par trois colonnes de verre de même diamètre, verticales et fixées sur un pied de bois isolant. Le milieu ou le haut de ces colonnes s’insère éventuellement dans un plateau ou un dôme en bois ou en métal pourvue d’ouvertures adéquates ; ce plateau peut être surmonté de boules métalliques.

Mode opératoire : Après avoir mouillé ses doigts, on touche les disques extrêmes. On ressent alors un léger picotement si la pile contient une vingtaine d’éléments. Plus il y a d’étages à la pile, plus le ressenti est important jusqu’à la commotion. En rapprochant ces résultats de ceux obtenus à l’aide d’une machine électrique, on en déduit que de l’énergie électrique a été produite par la pile. Les disques extrêmes sont donc naturellement appelés « pôles ».
On attache aux disques extrêmes des fils métalliques afin d’établir un circuit électrique fermé. A l’aide d’un galvanomètre, on constate alors qu’un courant électrique circule à travers ce circuit.
Actuellement, le fonctionnement d’une telle pile s’explique par la circulation de particules chargées : les électrons au sein des disques métalliques et des fils électriques, et les ions au sein de l’eau acidulée. Ces électrons sont produits par l’oxydation du zinc (pôle négatif) ; puis ils sont consommés au cours de la réduction du dioxygène O₂ à la surface des disques de cuivre (pôle positif).

Remarque :

– Pour étudier « sa » pile, Volta fit de nombreuses expériences et inventa pour l’occasion l’électrophore-condensateur.
– Volta comblé d’honneurs : en 1801, Volta fit une démonstration de ses expériences à l’Académie des Sciences, devant Bonaparte. Enthousiasmé par cette découverte, le premier consul lui décerna la médaille d’or de l’Institut et lui attribua une somme de six mille francs. En 1805, le premier consul, devenu Empereur, lui décerna la croix de la légion d’honneur, avant d’élever le brillant physicien au rang de comte et de sénateur du royaume de Lombardie. « Le professeur de Pavie était devenu pour Napoléon le type même du génie ».
– Le nom de « pile » provient de l’empilement des disques métalliques et de feutre ou de carton. Mais la « pile de Volta » est la seule à bien porter son nom car les autres « piles » ne comportent pas d’empilement.