‹ Cours de physiqueChapitre 108 sur 158 · ELECTRICITE PAR I>FLUE]\CE · texte numérisé non relu

ELECTRICITE PAR I>FLUE]\CE

468. Nous avons admis que l'électricité, sous l'état de combinaison des deux fluides, est un élément constitutif de la matière, c'est-à-dire, qu'à l'état naturel les corps contiennent des quantités égales des deux fluides. L'action que les corps électrisés ont à

distance sur les corps qui se trouvent à cet état électrique naturel s'appelle électricité par influence.

469. Approchons une sphère métallique a (f. 319) électrisée positivement, d'un cylindre métallique bc^ terminé par deux hémisphères, et nous verrons aussitôt que de petites balles de sureau, suspendues à ces extrémités du cylindre, divergent. Eu approchant un bâton de résine électrisé, de la balle suspendue en c , on voit qu'elle est attirée , ce qui prouve que cette extrémité du cylindre contient du fluide positif: le bâton de résine électrisé repousse au contraire la petite balle de sureau suspendue en bj ce qui prouve que cette extrémité du cylindre est électrisée négativement. Cette expérience démontre que, par l'influence de la sphère électrisée a , le fluide naturel du cylindre a été décomposé, que son fluide négatif s'est rendu dans son extrémité 6, la plus voisine de a , et que son fluide positif s'est rendu en c , s'éloignant le plus possible de la sphère électrisée. Vers un des points du cylindre, en m , par exemple, il n'y a point d'électricité rendue sensible, c'est-à-dire, que l'état naturel y subsiste.

470. Si l'on retire la sphère électrisée , les deux fluides du cylindre qui n'ont été que séparés , sans avoir rien perdu ni reçu, se combineront de nouveau , et ce corps repassera en entier à l'état naturel. Si l'on approche un second cylindre de l'extrémité c, cette extrémité agit sur lui comme la sphère électrisée a agissait sur le cylindre bc lui même : enfin l'action se propagerait tant qu'il y aurait des corps conducteurs en présence l'un de l'autre.

47 1 . En touchant avec le doigt ou avec un autre conducteur l'extrémité c du cylindre , le fluide positif qui s'y trouve se rend dans le solj en touchant l'extrémité 6, c'est encore le fluide positif de l'extrémité c qui se rend dans le réservoir commun (a). Cela est dû à ce que le fluide négatif de l'extrémité b est retenu avec force par le fluide positif de la sphère. Si la sphère a était électrisée négativement, il se manifesterait des phénomènes absolument sem-

(a) On appelle ainsi la terre, dans laquelle les fluides électriques cherchent toujours à se re'pandre. C'est au moyen des balles légères suspendues en i et en c qu'on connaît que le fluide électrique s'échappe, dans les deux cas cités, de l'extrémité c. Lorsque le doigt touche l'extrémité b son propre fluide naturel est décomposé par l'action de a, son fluide positif se rend aussi dans le sol et il n'y reste que du fluide négatif.

blabics à ceux que nous venons de faire connaître, seulement la disposition des fluides serait inverse.

472. Il est donc prouvé que l'électricité agit par influence sur les corps, en y décomposant le fluide naturel, attirant vers elle et retenant avec force dans la partie du corps la plus voisine le fluide de nom contraire , et repoussant le fluide de même nom dans l'extrémité du corps la plus éloignée. Sur ce principe d'action électrique par influence est fondée la construction de divers instruments que nous allons étudier successivement.

ÉLECTROSCOPES ET ÊLECTROMÈTRES.

473. Ces instruments sont destinés à découvrir la présence de réleclricîté , quelque faible qu'elle puisse être , et à déterminer l'espèce du fluide et son intensité. Le plus simple des électroscopes est celui dont nous avons déjà fait usage , savoir une balle de moelle de sureau suspendue par un fil de soie.

Pour connaître si ua corps est électrisé , il suffit de lui présenter celte balle; s'il l'attire, c'est une preuve qu'il est électrisé. Pour connaître quel fluide possède ce corps, il faut l'approcher de cette balle de sureau , après avoir préalablement donné à celle-ci ua fluide connu. Supposons, par exemple, qu'on lui ait donné du fluide négatif en la touchant avec un bâton de résine électrisé , et que nous en approchions un corps donné; il est évident que si celui-ci l'attire il est électrisé positivement , et qu'il l'est négativement s'il la repousse (455).

474. ÉLECTROMÈTRE DE HERLY. Cet électromètre, trèsimparfait, consiste en une balle de sureau, (f. 320) attachée à l'extrémité d'une aiguille d'ivoire, qui est suspendue au centre d'un cadran divisé en parties égales, et fixé au sommet d'une petite colonne de bois ou d'ivoire. Cet instrument n'a d'autre usage que d'être placé sur la machine électrique.

475. ELECTROMÈTRE DE HAUY. Cet électroscope consiste en une aiguille métallique, terminée par deux petites boules, et mobile sur un pivot isolé. Il est nécessaire d'électriser d'abord ce petit appareil avec un fluide connu , lorsqu'on veut en faire usage.

476. ELECTROMÈTRE DE COULOMB. Il est semblable à la balance électrique inventée par ce physicien, mais construit sur de plus petites dimensions. Le fil d'argent de la balance est remplacé , dans Télectromètre , par un fil de soie , et le petit disque

de cuivre mince du levier, y est remplacé par ua disque de papier doré. L'élertricilé se transmet à l'intérieur par une petite tige métallique terminée en boule en dehors de la cage de verre , et terminée à son extrémité inférieure par un disque de papier doré. Ce petit appareil remplace celui mq de la balance (f. 315).

477. ÉLECTROMÈTRE DE BENNET ET SES MODIFICA- TIONS. Cet instrument consiste en une petite boule métallique a (f. 321) , à laquelle est fixée une lige de métal qui soutient, au moyen de deux fils métalliques très-fins, deux petites balles de moelle de sureau. Pour préserver cet appareil de l'agitation de l'air , on fixe la boule à la partie supérieure d'une cloche en verre , et afin que l'électromètre soit parfaitement isolé, on enduit de résine la tige métallique qui plonge dans la cloche, et l'oo recouvre de vernis la partie supérieure de celle-ci. Si l'on électrise la boule a, les balles de sureau s'écarteront, et cela d'autant plus que rinlensité électrique sera plus grande : si elles s'écartaient au point de venir toucher les parois de la cloche , elles se déchargeraient contre de petits montants métalliques qui y sont disposés à cet effet (a), et perdant ainsi une partie du fluide, elles finiraient par ne plus s'écarter autant.

478. Pour reconnaître au moyen de cet instrument le fluide électrique développé dans un corps , on électrise préalablement l'électromètre d'un fluide cbnnu , de fluide positif par exemple. Pour cela , on pose le doigt humide sur la boule de métal a, puis on en approche un bâton de cire d'Espagne électrise. Le fluide négatif de celui-ci décompose par influence le fluide naturel de l'électromètre, dont le fluide négatif se rend par le doigt dans le réservoir commun , tandis que son fluide positif y est retenu et reste seul (471); on relire ensuite le doigt, puis le bâton de résine (6), et l'on a ainsi l'électromètre électrise positivement ; ce qui forcera les deux balles de sureau à se tenir éloignées l'une de l'autre.

{a) Sans celte précaution, les balles de sureau resteraient colle'es contre les parois de la cloche , ce qui forcerait à décharger l'appareil pour le charger de nouveau et plus faiblement.

(i) Il ne faut pas retirer le bâton de résine avant le doigt : car si l'on opérait ainsi, le fluide positif de rclectroraétre , n'étant plus retenu, s'échapperait lui-même par le doigt , et l'instrument ne serait pas électrise. On mouille le doigt afin de le rendre meilleur conducteur.

479. Si Ton approche de la boule a de rélectromèlrc ainsi disposé, le corps électrisé dont on veut connaître le fluide, et s'il contient du fluide positif, les boules divergeront davantage; si au contraire ce corps est électrisé négativement , son fluide neutralisant une partie de celui de réiectromètre, l'intensité de celuici diminuera, et les boules se rapprocheront. Ainsi, selon que les balles de sureau se rapprocheront ou s'éloigneront plus , par l'approche du corps essayé, celui-ci sera reconnu contenir du fluide négatif ou du fluide positif, l'électromèlre étant toutefois électrisé positivement : le contraire aurait lieu si l'électroscope était électrisé négativement.

480. Il faut avoir soin d'approcher très-lentement de l'électromèlre le corps essayé , et d'observer soigneusement le premier effet produit sur les balles de sureau ; car souvent après s'être rapprochées elles divergent de nouveau , ce qui induirait nécessairement *en erreur. En effet, si l'on approche de l'électromèlre électrisé positivement, par exemple, un corps contenant une quantité suffisante du fluide négatif, les deux balles de sureau se rapprocheront au point de se toucher, par suite de la neutralisation complète du fluide de l'électromèlre : si alors on approche encore plus de celui-ci le corps éleclro -négatif, le fluide naturel qui reste dans cet instrument sera lui-même décomposé par influence, son fluide positif se rendra dans la boule a, et son fluide négatif sera repoussé dans les balles de sureau qui , électrisées de même, s'éloigneront de nouveau l'une de l'autre.

481. On construit des éleclromètres absolument semblables dans leur théorie et dans leur usage , à celui que nous venons d'étudier, et qui n'en diffèrent qu'en ce que les balles de sureau de celui-ci y sont remplacées par deux brins de paille , deux petites lames d'or battu , ou d'autres corps légers et bons conducteurs.

ÉLECTROPHORE.

482. Cet instrument inventé par Volta consiste en un gâteau de résine coulé dans un moule en bois, dont la surface supérieure est plane, qu'on électrisé négativement en le frappant avec une peau de chat, et sur lequel on place un disque métallique isolé (f. 322); le plateau est en cuivre avec un rebord arrondi , ou simplement en bois revêtu d'étain ; son diamètre doit être moindre de 2 ou 5 centimètres que celui du gâteau. La résine n'étant pas un corps conductenr,

ne cède pas de son fluide au disque métallique, mais elle agit sur lui par influence; elle en décompose le fluide naturel , attire sur la surface inférieure de ce disque le fluide positif, et repousse le négatif sur la surface opposée : si donc on touche celle-ci avec le doigt humide son fluide négatif se rend dans le sol , et en enlevant alors par sa tige isolante ce disque métallique, il est électrisé positivement. Chaque fois qu'on replace ce disque sur le gâteau de résine il s'électrise de nouveau , la résine conservant très-longtemps le fluide négatif qu'on y a développé en la frappant avec la peau de chat. On tire l'étincelle du disque métallique isolé en approchant un corps conducteur dont le fluide naturel est alors décomposé et cède son fluide négatif au fluide positif du disque. MACHIIVE ÉLECTRIQUE.

483. Dans cet instrument destiné à développer une grande quantité de fluide électrique, il faut considérer trois parties trèsdistinctes , savoir : le corps frotté , le corps frottant , et les conducteurs.

1" Le corps frotté est un plateau de verre en forme de disque, qu'on fait tourner au moyen d'une manivelle m (f. 523).

2° Le corps frottant consiste en deux paires de coussinets a et h fixés en haut et en bas , entre deux montants en bois , de manière que ces coussinets pressent entre eux le disque de verre. Les coussinets sont rembourrés de crins ; la surface qui appuie sur le verre est en cuir , tandis que celle opposée est en bois garni de métal et correspond avec le sol par des tiges métalliques placées dans l'intérieur des montants en bois. On les appelle frottoirs.

3° Les conducteurs sont des cylindres métalliques sans pointes ni arrêtes , polis et isolés par des tiges de verre recouvertes d'un vernis de gomme laque. Ces conducteurs portent dans leurs extrémités 71 et o des tiges métalliques plus petites, terminées par des boules , recourbées de manière à embrancher le bord du disque de verre, et appelées mâchoires; les mâchoires sont garnies intérieurement de pointes qu'on appelle dents.

484. En tournant le plateau de verre, il s'électrise positivement, et les coussinets prennent du fluide négatif qui se rend dans le sol par les tiges métalliques disposées dans les montants. L'électricité positive se développe dans les conducteurs au moyen des mâchoires , de la manière suivante ; la partie du plateau qui vient

de s'électriser positivement pnr son passage entre les coussinets^ venant à passer entre les dents de la mâchoire, y décompose le fluide naturel , chasse sur les conducteurs le Ûuide positif et attire dans les pointes le fluide négatif. Ce fluide accumulé dans les pointes finit par vaincre la résistance de l'air, s'échappe de ce» pointes sous forme de petites étincelles et viept se combiner avec le fluide positif du plateau dont cette partie repasse alors à l'état naturel. Ainsi la partie du plateau qui vient de passer entre les frottoirs supérieurs est électrisée positivement, repasse à l'état naturel en arrivant entre les dents de la première mâchoire , s'électrise de nouveau en passant entre la paire de frottoirs inférieure, et puis se décharge derechef, lorsqu'elle passe par la seconde mâchoire. D'après cela, on voit que les 1" et 3"' quarts du disque sont électrisés, tandis que les 2"" et 4™* ne le sont pas. Pour empêcher la perte du fluide contenu dans les 1" et S'"" quarts du plateau , on y dispose des enveloppes de taffetas gommé. On frotte le cuir des coussins , afin d'en augmenterla vertu électro-négative, avec de l'or mussif (sulfure d'étain) ou avec un alliage formé de 1 partie de zinc et de 5 de mercure. Quand l'atmosphère est humide, on dispose sur la table de la machine des réchauds contenant des charbons en ignilion. Sans cette précaution d'échauffer l'appareil et l'air environnant , on n'obtiendrait presque point d'électricité. De la grandeur des surfaces des différentes parties des machines électriques dépend la force productive de celles-ci. On emploie souvent des conducteurs secondaires , suspendus au plafond avec des cordes de soie ; en mettant ces conducteurs en communication avec la machine , c'est le système entier qui se charge de l'électricité , et Ton peut en tirer de plus fortes étincelles. En plaçant des glaces entre les montants et les frottoirs, et en faisant communiquer ceux-ci avec des conducteurs particuliers, on charge ces derniers de fluide négatif.

Nairne a aussi construit une machine propre à donner du fluide négatif ou du positif, à volonté. Elle consiste en un cylindre de Terre tournant sur son axe, entre deux cylindres de cuivre isolés, l'un armé de pointes , l'autre d'un frottoir. Si celui-ci communique avec le sol, l'autre se charge de fluide positif. Si au contraire on fait communiquer avec le sol le cylindre à pointes , celui à frottoir se charge de fluide négatif. Quand on fait com-

( •'î'^0 ) inuniquer ensemble les deux cylindres, la machine ne donne nuciiii signe d'éleclricité , parce que les deux Hnides serecombinenl.

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