MACHINES ÉLECTRIQUES

Machines à frottement. — Machines de Ramsden, de Yaa Marum et de

Nairne. — Machine d'Armstrong.

Machines fondées sur l'influence. — Électrophore. — Machines deBertsch

et de M. Carré. — Machines de Holtz, de première espèce.— Influence

du conducteur diamétral. — Machines de Holtz, de seconde espèce. —

Machines à écoulement de Sir W. Thomson.

MACHINES A FROTTEAfENT.

Les plus anciennes machines électriques, celle d'Otto de Guericke ( * ] par exemple, se réduisaient à un corps mauvais conducteur, sphérique ou cylindrique, que Ton animait d'un mouvement de rotation rapide et qui s*électrisait en frottant contre la main de l'expérimentateur. On tirait directement les étincelles de la surface du corps isolant.

Bose ('') eut l'idée de suspendre au voisinage de l'isolant frotté un cylindre de fer-blanc terminé du côté de l'isolant par un paquet de fils métalliques et suspendu à des cordons de soie. La machine électrique ainsi constituée a servi de type à la plupart des machines à frottement : on y retrouve toujours un isolant qui s'éleclrise par le frottement, et un conducteur termine par des pointes qui se charge par influence d'électricité de même nom que celle du corps frotté : c'est du conduc teur que l'on tire les étincelles.

(*) Otto vom Guericke, Expérimenta nova (ut Tocantur) Magdeburgica, Capul XV.

(*) Die Electrieitàt naeh ikrer Entdeckung und Fortg€mg, etc. fWittenberg,

aao ÉLECTRICITÉ STATIQDB.

quaniilé d que l'on connaît exactement, la distance des deux plateaux est D -f- (/, et la force répulsive F, équilibrée par la tension du ressort, n'a pas varié; on a donc

(D-t-rf)

Retranchant membre à membre ces deux équations, on a

celte dernière équation ne renferme que des quantités trèsexactement connues.

Pour déterminer V envaleur absolue, il suffit de faire V^o, c'est-à-dire de mettre, dans la première expérience, le plateau P' en communication avec le sol.

D'après la disposition de l'appareil, il est évident qu'il est surtout destiné a la mesure de potentiels faibles.

ÉI£CTB0K£TRE fOBTATIF ET ÉLECTBOKËTBE A lOSftOE tOELU ■ Bit W. nOUOR. — L'électromètre absolu est un appareil irt^ parfait pour pouvoir être employé aux mesures courantes. Sir W. Tbomson l'a simplifié en remplaçant le plateau' D et son anneau de garde par une simple jauge G; le plateau mobile A est alors à la partie supérieure; le reproducteur et sa Jauge disparais sent [ftg. 65). L'appareil ainsi modilk s'appelle électrométre portatif [ ' ].

Les mesures sont faites en œelUDl le plateau mobile A en communication, par la tige t et le fil y, d'abord avec le sol, puis avec le corps dont on veut mesurer le poieniieL L'emploi de la formule[4] n'est plus très-rigoureux dans ces conditions, mais on gradue l'appareil par comparaison avec un élec-

('} Repriat of paptrt, |>. agi.

MACHINES A FROTTEMENT. aag

On trouve qu'il est avantageux de maintenir les coussins en relation avec le sol. Pour réaliser cette condition» on dispose le long des supports et à leur partie interne une règle de cuivre qui règne sur toute leur longueur et qui se relie au sol par une diatne qu*on laisse toujours pendre. Chaque coussin est en communication avec cette règle. Il est formé d*une plaque en bois bien plane, recouverte de cuir, bourrée de crin et soigneusement garnie de feuilles d*étain laminé qui la rendent conductrice. Des ressorts métalliques, qui prennent leurs points d*appui contre le support d*une part et contre les coussins de Tautre, exercent sur le verre une pression constante et partout égale.

De pareils coussins développeraient très-peu d'électricité, car il ne suffit point de frotter le verre, il faut encore le frotter avec les substances qui Télectrisent le plus; or, Texpériencea montré depuis longtemps que Tor mussif (bisulfure d*étain) réalise cette condition. On réduit ce corps en poudre trèsfine; on le lave, et, après Favoir séché, on enduit les coussins de cette poudre que Ton fait adhérer avec un peu de suif. D'autres expérimentateurs préfèrent un amalgame d'étain que l'on emploie de la même façon et qui réussit aussi bien (*).

Il faut maintenant recueillir l'électricité développée sur le verre et l'accumuler sur les conducteurs de la machine. Ce sont deux cylindres de laiton UK, H'K' réunis entre eux, soutenus sur des pieds de verre et dirigés perpendiculairement au plateau vers les deux extrémités de son diamètre horizontal; ils sont terminés par deux pièces P, P' contournées en forme d*U, que Ton nomme les mâchoires et qui embrassent le verre entre leurs branches. Ces conducteurs se chargent par l'influence du plateau ; ils prennent l'électricité négative sur les mâchoires; la positive est reléguée aux parties les plus éloignées, et il y à une ligne neutre sur chacun d'eux.

Pour compléter la machine, on utilise le pouvoir des pointes;

( ' ) L*ama]çame de Kionmayer est formé de a parties de mercure pour i partie d0 ilne et i partie d'étain ; celui de BOUger, de a parties de linc et i partie de mercure.

211 ÊLBCTRICITÊ STATIQUB.

Supposons qa'on mette a et c en commanicalion entre eux et avec une source au potentiel V; et de même betd avec une source au potentiel *-V. L'aiguille est alors mobile dans un champ électrique que son axe, supposé dans la position initiale, divise en deux moitiés parfaitement symétriques. L'aiguille ne doit se déplacer que très-peu, et sa forme a été choisie de façon que, malgré le déplacement de son axe, la symétrie ne soit pas notablement altérée.

Grâce à cette symétrie, la résultante des forces auxquelles Taiguille se trouve soumise est perpendiculaire à son axe; elle est dirigée dans le sens des potentiels le plus rapidemeDt décroissants, c'est-à-dire que, si le potentiel Vo de Taiguille est positif, elle tournera vers les quadrants dont le potentiel —V est négatif. Enfin, entre des limites à déterminer par Texpé» rience, la force à laquelle Taiguille se trouvera soumise, mesurée par Tangle dont elle se déplace, sera propostionnelle i son potentiel V» et au potentiel V. On a donc intérêt à prendre Ve aussi grand que possible, La forme des quadrants adoptée par sir W. Thomson permet de porter Taiguille à un potentiel élevé, sans avoir à craindre de décharges entre Taiguille et les quadrants.

On voit que cet appareil est éminemment propre à mesurer les forces électromotrices des piles, lesquelles se traduisent, quand la pile est isolée, par des potentiels égaux et de signes contraires des deux pôles ; mais on peut aussi employer Télectromètre à quadrants à mesurer des différences de potentiel quelconques. Le moment H par rapport à Taxe de rotation des forces auxquelles Taiguille est soumise est donné en fonction des potentiels Vo de l'aiguille, Y et Y' des secteurs, parla formule

H=/>(v.-X±^)(V-V'), dans laquelle /? représente une constante instrumentale (*].

(*) Cette formule exprime que H et par suite la déTiation tofit proportâo»» nelles tu produit de la charge M, de l'aiguiUe par la dMBrepce II — W àm charges des deux secteurs. Soient, en effet. G,,, C,slet cuelttclMiti d'fardactwu de Taiguille sur elle-même et sur une paire àt seeCana, ^uomI faifaUle srt dans la position symétrique; C„, €„ les coefficients d'indiMlàim dTasa paire