CHANGEMENT DE VOLUME DES ISOLANTS

de même ordre de grandeur que ceux des solides et des liquides.

OâlOBIBR U TOLIIIIB AGGMFAGIAR L'tueTBIUTm BBS WttAITS. — Volta {*) avait» paratt-il, observé que le volume intérieur d'une bouteille de Leyde augmente quand on la charge. Le même phénomène a été signalé par M. Govi (>) pour une bouteille de Leyde remplie de divers liquides, mais 1! ne put l'observer quand le liquide est du mercure. Enfin, M. Duter (') a montré que l'augmentation de capacité est indépendante de la nature du liquide et que la pression des électricités inverses répandues sur les deux armatures de la l>outeille ne suffit pas à expliquer la variation de volume observée. I! faut donc chercher la principale cause du phénomène dans une variation de volume de Tisolant par l'électrisation.

L'appareil imaginé par M. Duter {Jig. 49) ^st une bouteille de Leyde cylindrique A, enfermée dans un cylindre B de

capacité plus grande. A et B communiquent à l'extérieur par des tubes T, T' terminés par des tiges capillaires et munis chacun d'un tube latéral à entonnoir et à robinet, servant au remplissage. Des fils de platine a et 6 plongent dans le

(•) Volta, Lettere inédite^ p. i5. Petaro; i834.

(') GoTi, Nuwo cimento, XXI et XXII; Comptes rendus des séances de r Académie des Sciences, t. LXXVll, p. 867; 1878. (•) DcTEB, Journal de Physique, t. VIII, p. 82.

ÊLEGTRICITt BTànQin.

Ftg. 6i.

cette quaatité, mats seulement à h limiiey q«and les den pbteaux peuvent être considérés comme des surfilées de nbeav inOniment voisines.

Nous nous proposons de calculer Fattraction F exercée par

le plateau A, supposé indéfini, sur une portion de surfiice de B égale à S. Pour eda nous chercherons d'abord Tsctioa exeicée par le plateau A sur runiié d*électricité de nom contraire i^acée en un point P du second plateau (yîj'. 6i).

Abaissons du point P la perpendiculaire PO sur le plateau A et décomposons la surface de celui-ci en zones annulaires ayant pour centre le point O. La Bone roiprifm entra leseiroonlërences de rayons r et r + drm pour surflaoe aarrdh contient une quantité d*éleetricité ^i:rdr.p, agiasaot k «ne db^

tance PQ = VD* -h f*, et exerce une action dp q«i est dhlffe suivant PO, par raison de symétrie :

cf(p = a7rr<Ir.pgj3jp-j5

= a7tpD

rdr

Pour obtenir Inaction toute f , il faut ajouter l'action de toutes les zones, c'est-à-dire intégrer Texpression précédente entre les limites r = o et r= oo :

rrraTTpD j (

J>*-hr^f^rdr.

La valeur de Tintégrale est =r9 et par suite

Ç = 21Tp.

Il suffit actuellement de remarquer que la charge portée par la surface S, appartenant au plateau supérieur, est égale, eo valeur absolue, à pS. La force attractive F à laquelle cette surface est soumise est donc, en tenant compte de la videur de f

CHANGEMENT DE VOLUME DBS ISOLANTS. 199

menuiion proportionnelle de volume

Faisons dans cette formule |x = 1, et remplaçons P et P' par leurs valeurs, il vient

^ gK»V»(R-4-g) 9gR»-4-iag»Ra-h8g»R-4-g*

ou approximativement

aux quantités 'près d*un ordre de grandeur négligeable.

Or M. Duter a réalisé des mesures sur des bouteilles de Ley de sphériques, d'épaisseur connue; 11 a déterminé» à I*aide d'un micromètre à étincelles, la différence de potentiel V des armatures, et constaté que la variation de volume Q est proportionnelle au carré de V, mais en raison Inverse de la simple épaisseur de la lame isolante, et non du carré de cette épaisseur, comme Tindiquait le calcul des pressions. Au reste, en substituant à a, K, V, e leurs valeurs absolues dans l'expression de i2, il a trouvé, pour les bouteilles qu'il employait, des variations de volume au plus égales à la sixième partie de la variation observée. Nous ajoutons que la loi de la raison inverse de l'épaisseur a été retrouvée expérimentalement par M. Righi ( * ) à l'aide d'une méthode très différente de celle de M. Duter. L'explication du phénomène par la pression électrique est donc au moins insuffisante.

Nous verrons par la suite que la polarisation des isolants entraîne des variations de leurs propriétés optiques. Par exemple, M. Kerr (2) a découvert qu'un liquide placé entre

(' ) RicBi, Comptes rendus des séances de V Académie des Sciences, t. LXXXVIU, p. ia63, et Journal de Physique^ t. IX.

(') Ke«r, Pkilosophical Magazine, 4* série, t. IX, p. 337 ®^ 44^» ^ série, t. VIII, p. 85, et t. IX, p. 157; ou Journal de Physique, t. IV, p. 376; t. V, p. 98; t. VIII, p. 4i4i "Ct t. IX, p. a55.

»6 fiLECTBICITÉ STATIQDB.

continue, pourvu qu'ils soient rigoareussmeDt dam le mèa»

plan.

La fig. 63 représente l'une des disposition! que l'on peu donner à un anneau de garde. Le plateau P est suspendu i m levier G par des Ûls Isolants et équillliré par un contre-poidi. Le levier se termine par une fourchette horizonule dans laqude est tendu un cheveu tràs-(ia o. On s'assure, au mo;en d'une loupe, que ce cheveu se projette dans l'Intervalle de deux poian

Flf. 61.

noirs très-rapprochés, portés par une tige verticale. Quand ceue condition est réalisée, le disque est dans le plan de l'anaeta de garde.

Dans l'électromètre absolu que nous avons k décrire, la disposition est un peuplus compliquée :1e plateau central D[^^. 63) est attaché à trois petits ressorts d'acier en forme de fléau de balance, réunis à la tige verticale o par l'intermédiaire d'une matière isolante. On relève celte tige Ji volonté au moyen de !■ vis micrométrique b dont on compte les tours à l'aide d'une peUte règle, et les fractions de tour par un tambour de tétc. Des loupes permettent de viser entre deux pointes p : quand le plateau D est dans le plan de i'anneau de garde P, on doit voir entre les pointes l'image d'un 111 tendu horizontal, porté par le plateau D, et mobile entre deux points noirs. La force k laquelle le plateau se trouve soumis |par suite de la déformation des

PENDULES ÉLECTRIQUES. aoi