VARIATION DIURNE DU POTENTIEL

et la charge totale de la terre

possède une valeur négative extrêmement considérable (*). La valeur correspondante du potentiel négatif du sol, que nous avons pris pour origine des potentiels, est

V=i^r=i-6,36.io«,

et correspond à 1,908.10^ volts.

Cependant la pression électrostatique est très faible

2 7r|UL' = 0,0004 dynes par centimètre carré.

La diminution apparente du poids d'une lame de i^"*"! de surface, appuyée sur le sol et provenant de la répulsion électrique, sera inférieure à un demi-millième de dyne ou à un demi-millionième de milligramme.

TABIATION DIUBUE DU POTENTIEL. — En suivant attentivement la marche de rélectromctre pendant une période un peu longue, on arrive à dégager les éléments d'une variation diurne régulière, plus ou moins complètement masquée chaque jour par les variations purement accidentelles.

Immédiatement après le lever ou après le coucher du Soleil, la différence du potentiel que Ton mesure croît d'abord avec une extrême rapidité, ensuite avec une grande lenteur, jusqu'à un maximum; après quoi la déviation diminue jusqu^à atteindre un minimum qui précède le moment du coucher ou du lever suivant. 11 y a donc par jour deux maxima et deux minima à des heures qui diffèrent un peu suivant les saisons, mais qui, en moyenne, sont réglées comme il suit :

t*' mlolmam. XV masimam. | t* mloimnm. S' maximnm.

2 h. du matin. 10 h. du malin. | 7. h. après midi. 10 h. du soir.

(*) Un courant d'un ampère débiterait cette quantité d'électricité en un peo plus de quinze jours et demi.

On a remarqué qu'à ii^ du matin la déviation de Tinslronient est sensiblement la moyenne de toutes les déviations observées à chaque heure du jour; parlant de cette remarque, on peut se contenter, si Ton ne possède pas d'instnimeDtîi enregistreurs, d'exécuter une observation à ii** et de faire de mois en mois la somme des déviations trouvées.

Ces expériences ont donné un résultat curieux : c'est que les signes électroscopiqucs sont, en général, bien moindres en été qu'en hiver (*).

Il est d'ailleurs bien difficile d'attribuer un sens précis k (tes variations : les potentiels que l'on mesure dépendentàU fois de la charge du globe, qu'on peut considérer comme invariable, de la grandeur absolue des masses électriques contenues dans l'atmosphère, de leur distance moyenne et de leur distribulion, qui doivent être essentiellement variables, comme tous les éléments météorologiques. Les vents, le?^ pluies déplacent, au voisinage du sol, des diélectriques cl de? masses conductrices importantes (les gouttes d'eau) : ce son! sans doute les agents les plus actifs de ces variations.

ÉLECTRICITÉ DES NUAGES. — La formation d'un nuage est due à la condensalion de la vapeur renfermée dans un espace donné; dès (|u'cllc a ru lieu, l'espare occupé par le nuage ])cut être considéré, au moins d'une manière générale, connue rempli par un corps conducteur (jui se trouve sul)sliluè à un diélectriiiue , l'air almosphériquo. Supposons d'abord qu'il n'y eut pas (rèleclricilé dans l'air au point où s'est formé le nuage: cohii-ci se charge par rinnuencedii sol et des masses èlectrisèes qui peuvent exister dans l'almosphère, et, si la valeur mouMine du polenliel dans la région (ju'il occupe est positive, il prendra aussi un potentiel positif, c'est-à-dire supérieur à celui du sol : des quaulilés égales d'éleclricilés contraires apparaîtront sur les deu\ laces du nuage, de l'électricité négative à la face supérieure, c'esl-ti-dire vers les potentiels croissants, de Télectricité positive à sa face inférieure. S'il y avait de l'électricité posi-

(') D'après Quetelet, Annuaire mctcorulof^ique de la France pow iSao, p. i<)i.

ÉLECTRICITÉ DES NUAGES. ii*

live au lieu où s'est formé le nuage, les choses se passeraient à peu près de même, si ce n'est que le potentiel du nuage aurait une valeur positive plus forte et que la quantité d'électricité négative libre à sa face supérieure serait moindre que la quantité d'électricité positive à sa face inférieure. C'est l'inverse qui se produit s'il y a dans l'air de rélectricilé négative.

Onpeutsedemanderquel est Tordre de grandeur descliarges et des densités électriques ainsi produites sur un nuage. Attribuons, pour plus de simplicité, la forme spliérique au nuage, et assimilons-le à un conducteur parfait. Désignons par M la charge de la terre, par r le rayon du nuage, par ^ sa dislance au centre de la terre. Au premier degré d'approximation, nous pouvons considérer la charge de la terre comme réunie à son centre; alors la densité électrique au point £ du nuage le plus voisin du sol est (*)

M r-Zd et, comme /• est négligeable devant d^

La densité électrique au point £ du nuage est sensiblement le triple de la densité normale de l'électricité sur le sol, c'està-dire presque négligeable (*).

Remarquons que, si le nuage se résout partiellement en pluie, les gouttes, en tombant, entraîneront de Télectricité positive; le potentiel du nuage s'abaissera et aura pour limite le potentiel V du sol. La charge x que possède alors le nuage est aisée à évaluer; soient h sa hauteur au-dessus du sol, R le rayon terrestre : on a

V = TT = îî^ ; H >

ii ~ R -f- /i r

Mhr '^""K(U4-//)

(*) D'après les formules établies au i" fascicule de ce Volume, relativement ft ]*influence d'un point sur une sphère.

(■) GUGLIELXO, Sulla causa dei fenomeni eleitn'ci dei temporali: Firenze, 1887.

Faisons, par exemple, h=z2r=i ^- — > c'est-à-dire placer nuage à une hauteur moyenne égale à son diamètre et i peu plus de i^™; on aura, très sensiblement, ûr:=

ou, avec la valeur de M adoptée ci-dessus,