‹ Cours complet de météorologieChapitre 138 sur 194 · PAR INFLUENCE · texte numérisé non relu

PAR INFLUENCE

Si on approche de la boule do sureau préalablement électrisée un béton de résine frotté, celle-ci possédait de l’électricité négative si le bâton repousse la lx)ule. La boule est-elle attirée, c’est qu’elle contient de l’électricité positive. Dans le cas de l’atiraction, il est bon de répéter l’expérience avec du verre frotté et de voir s’il y a répulsion.

ÉliEOTflzcxTtÉ PAR. Z2VFX.UENCE. — Descorps conducteurs isolés jieuvent être électrisés directement par contact, comme la boule de sureau; mais il existe un autre moyen de rompre l'équilibre des deux fluides dans un corps à l’état naturel. Si ce dernier a la forme d’un cylindre, tel qu’un bâton couvert de papier doré, et si l’on tient à la distance de quelipies centimètres une tige de verre frotté préalablement, il donnera des signes non équivoques d’électricité, qui seront d’autant plus énergiques que la tige de verre sera plus rapprochée, mais qui disparaîtront dès qu'on l’éloignera.

Si nous étudions la nature de l’électricité du cylindre électrisé- par l’influence du verre (+ E), nous trouverons à l’extrémité la plus rapprochée du verre — E, à l’extrémité opposée -t- E. Chacune des deux électricités va en s'affaiblissant en allant des extrémités vers la partie moyenne, où il n’y a plus de signes d’électricité. En employant un bâton de résine préalablement frotté ( — E), on aurait obtenu les mêmes résultats ; mais alors le cylindre aurait eu -t- E à l’extrémité la plus rapprochée de la résine, et — E à l’extrémité opposée. Les effets qui ont souvent lieu dans les nuages ne sont qu’une conséquence de ce que nous avons vu. En effet, les deux , électricités existent dans chaque molécule du cylindre en quantité égale; mais dés que nous approchons un bâton de verre frotté, son électricité positive décompose l’électricité neutre du cylindre;, elle attire — E qui se concentre à l’extrémité la plus rapprochée, tandis qu’elle repousse + E qui s’accumule à l’autre bout. Dos qu’on éloigne ce bâton de verre, les deux électricités se réunissent et se neutralisent.

Nous eussions eu les mêmes phénomènes si en place du verre nous avions pris une sphère métallique isolée et électrisée par influence. Dans ce cas l’expérience fait voir que la force électrique varie suivant diverses circonstances. La sphère est-elle éloignée do tout corps conducteur, alors chaque point de sa surface possède la même quantité d’électricité; mais dès que nous l’approchons du cylindre l’équilibre est détruit, l’électricité s'accumule sur la portion tournée vers le cylindre, et diminue d’intensité en rayonnant à partir de ce centre. Plus le cylindre est rapproché de la sphère, plus l’intensité augmente; parce (|uo réleciricilé de la sphère, atli-

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rant l’éleclricilé de nom rontraire du cylindre, est nllirée par elle à aon tour et s’accumule en plus grande quantité dans 1e point correspondant

Les choses étant ainsi disposées , si nous laissons le cylindre et la sphère dans leur position relative, mais que nous fassions communiquer avec le sol l’extrémité du cylindre la plus éloignée de la sphère, alors la partie de cette sphère voisine de l’extrémité opposée se chargera d’une quantité d’électricité encore plus considérable. Si nous rompons la communication entre le cylindre et le sol, alors nous pouvons enlever à la sphère toute son électricité, et le cylindre est chargé dans toute sa surfac de l’électricité qui avait été développée à l’extrémité tournée vers la sphère. Si la sphère avait + E, elle attirait fortement — E à l’extrémité la plus rapprochée du cylindre; mais cette attraction était affaiblie, parce que + E de l’autre extrémité attirait — E du cylindre, et repoussait + E de la sphère. Mais dés que cette extrémité a été en communication avec la terre, alors + E s’est écoulé dans le sol : + E de la sphère et — E du cylindre peuvent donc agir l’un sur l’autre avec plus d’énergie. Si + E de la sphère est enlevé, alors — E du cylindre reste à sa surface, parce que -fE s’est écoulé dans le sol.

Ces effets ont toujours lieu , quelle que soit la forme des deux corps qu’on met en regard. Prenez, par exemple, de grands disques métalliques et suspendez-les à une certaine distance l’un audessus de l’autre; mettez l’inférieur en communication avec le sol, le supérieur avec une source d’électricité ; l’inférieur se chargera à sa face supérieure d’une forte proportion d’électricité de signe contraire à celle du plateau supérieur. Cette expérience nous donne le moyen d’accumuler une grande quantité d’électricité dans un conducteur et de l’y retenir long-temps; car, si nous abandonnons un corps conducteur isolé à lui-même , nous trouvons que l’électricité qui lui a été communiquée va toujours en s’affaiblissant et finit par disparaître complètement , et d’autant plus vite que l’air est plus humide et le baromètre plus bas. L’air sec est un corps isolant, mais la mobilité de ses parties diminue cette propriété : en effet, le corps électrisé attire une molécule , l’électrise , puis la repousse; elle emporte donc une petite quantité d’électricité. Cet effet, en se renouvelant souvent, finit par faire revenir le conducteur à l’état neutre. L’effet est encore plus rapide si l’air est humide ; car la vapeur d’eau conduit l’électricité et diminue en se déposant à leur surface l’action des supports isolants. C’est j)our la même raison qu’un conducteur ne peut emprunter à une source constante d’électricité qu’une quantité donnée de fluide. Si nous

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tournons le plateau d’une machine électrique, la quantité d’électricité augmente rapidement sur -ses conducteurs; mais au bout d’un temps très court elle atteint son maximum, et, l’on a beau tourner , il n’y a plus d’augmentation. C’est que l’air enlève à chaque instant aux conducteurs autant d’électricité qu’ils en reçoivent

Les phénomènes dus à l’électricité par influence empêchent la perte de l’électricité. Dans l’expérience des deux disques suspendus l’un au-dessus de l’autre , + E agit sur — E avec une telle énergie, que l’efTet des particules aériennes est beaucoup plus faible et la perte beaucoup moindre. Portons au maximum l’électricité d’une plaque unie à la machine électrique, puis tenons pendant quelque temps l’autre disque au-dessous ; si nous mesurons comparativement la tension électrique, après avoir éloigné le disque inférieur, nous trouverons qu’elle est devenue plus forte ■ la présence du disque inférieur la^coerçait, c’est-à-dire l’empêchait d’agir au dehors, effet qui s’est reproduit dès qu’on l’a enlevé.

Les phénomènes dont nous venons de parler se montrent à chaque instant dans l’atmosphère. Un nuage chargé d’électricité agit par influence non-seulement sur d’autres nuages, mais encore sur la terre, à la surface dé laquelle il attire l’électricité de nom contraire. C’est aussi sur ces principes que reposent tous les appareils qui nous serviront à mesurer l’électricité atmosphérique. Ces effets ont lieu non-seulement lorque les deux corps sont séparés par une couche d’air isolante, mais même lorsque des corps idioélectriques, tels que la résine ou le verre, sont interposés entre eux. La couche isolante formée de corps idioélectriques n’a pas besoin d’être aussi épaisse que celle d’air sec, et l’électricité produite par influence est d’autant plus forte que le corps isolant est plus mince. La construction de la bouteille de Leyde est fondée précisément sur cette propriété.

]6uictromÈTRES — Ces instruments servent à reconnaître et à mesurer l’électricité atmosphérique. Celui de Volu se compose d’un flacon de verre surmonté d’une tige métallique qui plonge dans le flacon et porte deux pailles librement suspendues , un fil métallique très-fm passant par un trou. Il est bon de choisir quelquefois pour ces pailles des portions de certains chaumes légers, fournis par des especes des genres Poa ou Agrostis. Dès que les pailles sont électrisées, elles s’écartent. On colle une échelle sur les parois du verre. Dans l’éleclroscope de Volta les divisions étaient distantes d’un millimètre. Lorsque la tension électrique est Irès-

forte, comme dans les orages, cet instrument n’est pas bon ; on préférera un électroscope moins sensible où de petits morceaux de bois remplacent les pailles de celui de Volu. Pour rendre ces instruments comparables, on les fait communiquer avec une même sotirœ d’électricité, et on mesure les écartements respectifs qui ont lieu quand on leur en communique des quantités égales.

Pour étudier l’élcc ricité des nuages. Franklin le premier employa le cerf-volant électrique. Il attacha un cerf-volant ordinaire à une ficelle mouillée ou unie à un fil métallique très-fin; lorsque le cerf-volant fut enlevé , il fit communiquer la ficelle avec un électromètre. Cette expérience est fort dangereuse; il vaut mieux employer des conducteurs isolants qu’on fixe sur le toit d’une mai.son ou à un bâton de verre, dont on étudie ensuite l’étal électrique à l’aide de l'électromètre D’après Volta, un fil de fer de 2 mètres de long qu’on lient verticalement remplit parfaitement le but qu’on se propose. Si un nuage positif, par exemple, se trouve au-dessus de la tige, elle s’électrise négativement à son extrémité supérieure, et positivement à l’inférieure. Peur mesurer la tension électrique à l’une des extrémités, il sufiit de décharger l’extrémité inférieure et d’examiner l’étal électrique d’une boule située à l’autre extrémité; celle électricité aura toujours un signe contraire à celui de l’atmosphère. Coulomb et d’autres physiciens ont eu recours à ce procédé. Il vaut mieux terminer la lige par une pointe qui laisse échapper réleclricilé dont elle s’est chargée ; l’extrémité inférieure conservera alors la mémo électricité que celle du nuage. La flamme d'un morceau d’amadou ou d’un (locon d’étoupe, d’une mèche soufrée ou d’une lampe à l’e.sprit-de-vin, placée à l'exlré— mité de la lige, favorise encore plus le rayonnement électrique, et la quantité d’électricité devient plus considérable dans l’extrémité inférieure. Pour reconnaître la nature de l’électricité, on approche de l’électromèlre un bâton de résine frottée : si les parties s’écartent davantage, elles sont chargées d’électricité positive; si elles se rapprochent, elles contiennent de l'électricité négative. Je préfère l’èleclromètre de Bobnenbert^er, qui indique plus sûrement et plus vite la nature de l’électricité.

> FranMin , dans son beau travail sur l'innuenco des pointes , avait indiqué les moyens d'investigation qu'il se proposait d’employer pour étudier l'électricité des nuages . mais ce fut en 1752 que d'Alibard monta le premier à Marly-la-Yille un appareil fixe avec lequel il tira des étincelles d'un nuage orageux et ce fut Rainai qui enleva le premier cerf-volant électrique dans la même année. Voyei la traduction des Lettres de Franklin par d’Alibard , 2' édit., t. II, p. 99. et celle de Rarkm-Dukaurn, l'r partie, p. 105; les Mémoires des Savants étrangers de T Acad, des Sciences de Paris , t. II , p. 393 ; et enfin la Lettre de Fmnklin i Coilinaon du 29 juillet 1750, et celle du 19 octobre 1752. M.

Si, dans une plaine découverte ou sur le sommet d’un édifice élevé, on lait dos expériences de ce genre , on obtient (iresque toujours des signes d’électricité atmosphérique; mais si l’observateur est environné d’objets qui le dominent, alors il n'obtient point de signes électriques : dans ce cas il faut employer le condensateur imaginé par Volta. Âu-dessus de la tige métallique qui porte les pailles, on fixe un disque de cuivre de 4 à 6 centimètres de diamètre parfaitement uni et enduit à sa face supérieure d’un vernis de laque; un scçond disque est enduit du niéme vernis et surmonté d’une tige de verre. Supposons que l’espace soit chargé d’une électricité positive très-faible, celle-ci ne fera |>as diverger les deux pailles, parce que l’électricité se distribue dans son trajet le long de la tige métallique. Mais si nous plaçons l’un sur l’autre ces deux disques en faisant communiquer le supérieur avec le sol, celui-ci s’électrisera négativement ( — E) à sa partie inférieure, et fixera l’électricité positive (-1- E) de l’électroscopo à la partie supérieure du plateau inférieur; alors l’inslrument pourra en recevoir une quantité nouvelle par la tige : si ensuite on enlève le plateau supérieur, il y aura une divergence plus forte des deux pailles.

Volta a décrit avec détail ce procédé dans ses Lettres météorologiques et M. Colladon fit voir qu’on pouvait employer avec avantage la déviation de l’aiguille aimantée produite par des courants électriques. Cette méthode me parait préférable quand un observe avec un appareil fixe. M. Peltîer a le premier construit un appareil de ce genre, susceptible de donner des résultats rigoureux; M. Becquerel l’a décrit minutieusement dans son ouvrage sur l’électricité

CAUSES SE E’ÉUBCTRXCITÉ ATMOSPHERIQUE. —

Après avoir reconnu que les nuages orageux étaient fortement chargés d’électricité, on s’aperçut que la pluie était presque toujours électrique; et l’on vit qu’il y avait de l’électricité dans l’air, même pendant les temps les plus sereins : on se demanda d'où elle provenait. Le frottement étant alors la seule cause productrice connue de l’électricité , on pensa que celle de l’atmosphère prove-

■ M. Prliicr a imaginé depuis un nouvel électromètre dont les indications sont beaucoup plus étendues et la lecture plus certaine que dans les électromètres ordinaires. Outre les différences dans sa forme et dans son aiguille indicatrice, la tige de cet instrument n'est pas terminée par une pointe, elle est au contraire surmontée par une boule de métal poli. C’est au moyen de ces électromèires à boule qu il a cherché è démontrer que l'atmosphère n'a pas d'électricité propre, qu'elle ne cède rien à l'instrument; que c'est le globe terrestre, qui est un corps chargé d’une manière permanente d’élcctrici té résineuse, qui agit sur l'instrument par influence lorsqu'on le lève ou qa'on le baisse. fVoyes AnneUtê de Chimie et Pkyeique, 3* série, t. iv.^ ' M.

Di - — tbyCiiiigk

nuit du frollomenl dos masses d’air les unes contre les autres. Malgré les objections de plusieurs physiciens, je ne crois pas que cette cause soit ct)mplétrment nulle : quand on agite dans l’air un tissu de soie, il s’électrise; pounjuoi n’en serait-il pas de même pour deux masses d'air? Si la température, l’humidité, etc., des deux masses sont les mêmes, il n’y aura point production d’électricité, de même qu'il n’y en aura pas si l’on frotte l’un contre l’autre deux l)êtons de résine parfaitement identiques. Mais dès que l’un est plus chaud que l’autre, alors le plus froid devient positif, le plus chaud négatif : loi qui se vérifie pour tous les corps de même nature qu’on frotte les uns contre les autres, .\insi donc les masses supérieures de l’air seraient positives, les inférieures négatives.

Les actions chimiques qui se passent constamment dans l’atmosphère sont infiniment plus puissantes; nous rangerons en première ligne l’évaporation. Volta montra le premier que l’évaporation produisait de l’électricité; de Sauisore confirma cette opinion. Mais M. Pouiilet nous a fait connaître les détails et les conditions du phénomène. L’évaporation pure et simple ne produit pas d’électricité, à moins qu’il n’y ait décomposition chimique ; si de l’eau distillée s’évapore sur des plateaux de platine, il n’y a point production d’électricité; mais si l’on ajoute des quantités, quelque petites qu’elles soient, de sels, d’acides, etc-, alors il y a production d’électricité au moment où la vapeur d’eau se sépare des corps auxquels eUe était unie. La vapeur s’électrise positivement, le vase négativement : or, comme le sol émet sans cesse des vapeurs, et que l’eau dans la nature contient toujours des substances étrangères en dissolution , les vapeurs s’élèvent chargées d’électricité positive, tandis que le sol conserve l’électricité négative.

La combustion est une autre cause productrice de l’électricité. Quand le charbon brûle, il s’en échappe un courant d’acide carl^nique électrisé positivement tandis que le charbon reste négatif. L’atmosphère contient donc toute l’électricité, résultat des combustions qui se font à la surface de la terre. Enfin , quand les plantes germent, l'acide carbonique qu’elles exhalent emporte de l’électricité positive, tandis que les vaisseaux desquels le gaz se dégage restent chargés de fluide négatif; la même chose se passe probablement pendant toute la vie de la plante , d'où résulte une grande proportion d’électricité positive que la végétation verse dans l’atmosphère.

liUMxitBJB lâxÆCTaXQOB. — Quand les deux fluides de noms contraires se réunissent en passant par un corps mauvais

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