ÊLECTHICITE DÉVELOPPÉE PAH INFLUENCE

très-simple, qui consiste en un cylindre métallique vertical AB | fig. 263). soutenu par une tige de verre V. Aux deux extrémités du cylindre, sont suspendues des balles de sureau, portées chacune par un fil de lin. Le cylindre se trouve en présence d’une sphère S placée au-dessous de lui, à une petite distance.

066. Première expérience. — üll charge la sphère d'électricité positive:

les balles des deux pendules s’élèvent aussitôt. Elles sont donc repoussées par le cylindre qu’elles touchaient d’abord : le cylindre s’est chargé d’électricité en A et en B (*).

Le bâton de résine frotté avec la laine repousse le pendule A , tandis que le verre frotté avec la laine repousse le pendule B. Gela montre que l’extrémité voisine de la sphère est chargée d’électricité négative, et que l’autre extrémité est chargée d’électricité positive.

667. Explication. — Ce phénomène s’explique très-bien par la théorie des fluides que nous avons établie.

Le fluide positif de la sphère agit par influence sqr le fluide neutre du cylindre : il attire l’électricité négative et la fait arriver dans les points du cylindre les plus voisins de la sphère ; on même temps, il repousse l’électricité |>ositi ve dans les points les plus éloignés.

667 bis. Ligne neutre. — Lorsque le cylindre porte des pendules sur toute sa longueur, on observe que la divergence de ces pendules va en décroissant à mesure qu’on s’éloigne de A jusqu’à un certain point D, où l’écart devient nul. Une série de points jouissant de la même propriété forme une ligue circulaire contenue dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre: on la nomme la ligne neutre. An delà de celte ligne les peu-

(*) SI, an lieu d’employer un cylindre vertical comme celui tjui est figuré ici, on adopte la disposition qui a été le plus fréquemment usitée jusqu’à présent, celle d’un cylindre horizontal tel que AU (fig. 2Ct), l’expérience, que nous venons de décrire, il est pas concluante, et l’on ne peut pas affirmer que l’extrémité A soit chargée d’électricité ; car l’écert du pendule extrême voisin de A peut avoir pour rause, dans le cas du cylindre horizontal, l’nttraction tiii fluide de la source tout aussi bien que la repulsion du lluide du meme nom appartenant au cylindre lui-inéme.

:iso

Kl. KCTK ICIT K.

dulcs divergent de nouveau jusqu’en B. On remarque quelle n’eat jamais placée au milieu de AB, mais toujours plus voisine de l'extrémité du cylindre la plus rapprochée de la source : ou conçoit la raison decetle ligne neutre : l'électricité positive charge la partie supérieure du cylindre, l'électricité négative charge l’autre partie : les points où la transition s’opère de l’un à l’autre doivent être à l’état neutre.

tltiS. i.n décomposition a une limite. — Le corps électrisé S agissant toujours, il pourrait sembler, au premier abord, que tout le fluide ucuire-du cylindre doit être décomposé : il n'en est rien cependant. Si la sphère est chargée faiblement, les pendules divergent très-peu ; et plus elle est chargée, plus la divergence des pendules devient grande : ce qui montre que la décomposition du fluide neutre dans le cylindre a augmenté. Elle n’était donc pas complète tout d'abord ; pour une charge particulière de la sphère elle atteint une limite déterminée.

La théorie montre que cette limite tient aux actions, qu’exerceut, sur le fluide neutre du cylindre, les électricités mêmes, quj, par la décomposition, se sont accumulées eu A et en B. Considérons, en effet, du fluide neutre eu un point quelconque du cylindre : éludions les forces qui agissent sur chacune des électricités, qui le constituent. Sur une molécule d’électricité négative située en m par exemple, s’exerce t° l'action du fluide de S. qui attire- cette molécule; !2° l’action du fluide de A, qui la repousse et par conséquent fait effort pour l’éloigner de S ; 3* l’action du fluide positif accumulé en B, qui attire cette molécule, et s’exerce par suite comme celle île A, pour l’éloigner de la sphère S. Ces deux dernières actions donnent donc une résultante qui agit en sens contraire de l'action exercée par le fluide de la sphère; et comme cette résultante va croissant à mesure que la décomposition du fluide neutre de AB se coulinue, il arrive nécessairement un moment oii elle est égale à la force répulsive constante provenant du fluide de la source. Quand cette égalité s’est produite, l’équilibre existe, et la molécule de fluide négatif ne peut plus se déplacer. De même, en étudiant les actions exercées sur lu molécule de fluide positif situé en m, on reconnaît que les actions de A et de B parviendront a empêcher le mouvement de cette molécule. Alors le fluide neutre n’est plus décomposé ; la limite est atteinte.

liG'J. L/iniiuenre rente. — Le cylindre étant dans l’état que nous venons d’indiquer, l’influence peut être détruite; il suffit pour cela de décharger la sphère ou bien d’éloigüer le cylindre à une grande dislauce. Dans ces circonstances, les deux fluides de A et de B ne sont plus maintenus séparés par aucune action étrangère, ils obéissent à leur attraction mutuelle et se réunissent. En théorie, ce résultat n’est pas douteux et l’expérience montre qu’en eiïet les deux pendules retombent.

070. I.e cylindre rat touché du coté Ir plua éloigné dr lu sphère. —

ELECTRICITE DEVELOPPEE PAH INFLUENCE. 3St

Le cylindre se trouvant, de nouveau, eu présence de S, les deux pendules A et B divergent comme précédemment. On met alors en connuuni- \ cation avec le sol l’extrémité H jjT 'v {fi g. 264) où se trouve le fluide posilif repousse. Aussitôt «pie le doigt touche le cylindre, le pendule B retombe. Ce fait n’a rien «pii doive nous étonner : le corps électrisé en B est mis en communication avec le sol; il doit donc perdre l’électricité positive qui se trouve au point de contact, et «pii est repoussée d'ailleurs par la sphère.

671. Mais, en même temps un autre phénomène se manifeste, qui mérite une attention particulière.

Au moment du contact, le pendule A se redresse brusquement et témoigne par ce mouvement que l’extrémité A prend une nouvelle charge.

L’explication du phénomène résulte de ce qui a été dit 1668). Nous savons, en effet, «pie le fluide positif de B faisait obstacle à la décomposition du fluide neutre. L’obstacle est enlevé; une nouvelle décomposition doit avoir lieu. Elle amène une nouvelle quantité d’électricité négative en A et repousse de l’électricité positive, qui disparaît par la communication établie avec le sol. Cette décomposition se continue nécessairement jusqu’à ce «pie le fluide négatif développé en A exerce, sur une molécule de fluide du cylindre, une action qui soit exactement égale à l’action de S, dont elle combat l’influence. Il est évident qu’alors seulement, l’équilibre des fluides est possible.

672. On rompt tonie rnmmunlratlon avec le aol. — Si l’on vient à rompre la communication établie entre B elle sol, le cylindre AB reste chargé d’électricité négative; mais si ensuite l’influence cesse, si l’on décharge S ou qu’on éloigne le cylindre, l’électricité négative u’est plus retenue en A, elle se répand sur tout le cylindre : les deux |>endulcs divergent. |>ar l’emploi du bâton de résine frotté avec la laine, il est facile de constater qu’ils sont chargés tous deux d’électricité négative.

Ce résultat est digne d’attention, air il nous appreud qu’avec une source

Fig. 204.

KI.ECTH ItilTK.

d'électricité positive, il est possible de charger un corps d'éleclricilé négative. et réciproquement ; cet enseignement sera mis à prolit dans plusieurs de nos expériences.

073. Lr cylindre eut louché en un point quelconque. — Après avoir déchargé et le cylindre et la sphère, niettons-les tous les deux en présence dans les mêmes conditions que primitivement et taisons une nouvelle expérience. La sphère est chargée et les pendules A et B divergent : touchons alors le cylindre non plus en B, mais en tout autre point : en D par exemple (fig. 203). Un fait inattendu se présente. Le pendule B retombe : ce qui prouve que l'électricité positive disparaît. (Juant au pendule A. il se

red resse ; et cela alors même qu’on touche le cylindre au point A. En un mot. les résultats sont les mêmes que dans le cas précédent (071).

07-i. Ici l’explication n’est plus aussi simple : mais si l'on ne peut pas suivre toutes les phases du phénomène, on peut faire comprendre du moins «pie l'état délinitif d’équilibre exige que B perde son électricité positive et que A soit chargé d’électricité négative comme dans le cas où le cylindre commuuiquuiluvec le sol par le point B.

En effet, quand le doigt est en l>.

l’ensemble des conducteurs soumis à l’influence peut être divisé |>ar la pensée en deux parties, dont l’uue serait formée par AD et par le conducteur qui aboutit au sol. et l’autre par la partie l)B du cylindre. La première doit, comme nous l’avons démontré (67 1 ), posséder en A une charge supérieure à celle qui se développerait au même point, si le conducteur était isolé. Mais d’autre part, quand l’extrémité A est ainsi ciiargée, l'extrémité B (671) doit être à l’état neutre, pour que les fluides du cylindre AB soient en équilibre. L’état final du système sera donc le même quel que soit le point touché.

673. Influence nerct» nr «>n corps électrisé. — L influence |>eut s’exercer sur un corps déjà électrisé. Le corps est-il chargé d’électricité négative et la sphère d’électricité positive? Le fluide négatif du cylindre viendra tout entier s’atccumuler en A. si l’influence de la sphère est suffisante. Dès que cette influence s’accroît, une décomposition de fluide neutre

ÉLECTRICITÉ 1>É V tl.OPPKH PAR INFLUENCE,

se produit . le conducteur se charge d’électricité positive en H et d’une nouvelle quantité d’électricité négative en A. Toute cette série de phénomènes s’observe très-bien avec le cylindre armé de ses deux pendules.

Si le cylindre était chargé primitivement d’électricité positive, coçnme la sphère, une série de phénomènes analogues se présenterait. D’abord l’électricité positive serait repoussée en B, puis, du fluide négatif apparaîtrait en A par une décomposition partielle du Jluide neutre du cylindre.

676. Électricité développée par influence sur le» corps mauvais conducteurs. — Les phénomènes d'influence s'exercent sur les mauvais conducteurs, comme sur les bons conducteurs, avec cette seule différence capitale, c’est que les déplacements d’électricité, produisant la charge dos corps bons conducteurs, s’exécutent avec une rapidité telle que le phénomène est comme instantané ; avec les corps mauvais conducteurs, au contraire, les mouvements d’électricité sont extrêmement lents à s’effectuer, et quand les corps sont très-mauvais conducteurs, des mois meme ne suffisent pas pour amener la charge définitive des deux extrémités du corps influencé.

677. Influence exercée anr plusieurs conducteur» placés à la anite les ans des antres. — Si, à la suite du premier conducteur AB (fiy. 266/, on en place un second A’B’, puis à la suite du second un troisième A"B',,etc. , tous ces conducteurs se chargent par influence. Le fluide positif de B joue, par rapport au cylindre A 'B' , le rôle de la sphère électrisée S, et son action, combattue en partie par le fluide de A, est favorisée par celle de S placée vis-à-visde Affile cylindre se charge.

Il en est de même de A"B" et de ceux qui pourraient venir à la suite.

Quand ces cylindres A B', A"B'', sont rapprochés les uns des autres, et l’influence suffisante , les fluides de noms contraires développés en B et en A' se réunissent par l’effet de leur attraction mutuelle. Le même phénomène a lieu entre B' et A", et ainsi de suite. Le premier cylindre est donc chargé d’un excès d’élec- Kig. 266.

tricité négative, qui ne peut plus

neutraliser la quantité d’électricité positive qui s’y trouve rester. Le

KI.KCrniCITK.

:is*

dernier cylindre, mi contraire, est chargé d'électricité positive en excès.

678. MvnirmrnU de* fluide» aur un rorpa annnila à rtnflurnrr. —

IiC phénomène précédent peut se constater avec des cylindres de trèspetite étendue et très-rapprochés. On est, par conséquent, forcé d’admettre qu’un corps conducteur soumis à l’influence d’un corps électrisé se conduit, comme une série de conducteurs très-petits et très-rapprochés. Dès que l'influence commence, le fluide neutre de chaque particule successive sc décompose. Dans toute une file de molécules, le fluide négatif vient à la partie antérieure de chacune, et le fluide positif à la partie op|josée. Le fluide repoussé de la première molécule s’unit nu fluide de nom contraire de la molécule suivante, et ainsi de suite. L'électricité négative libre, qui s’observe à la partie antérieure du cylindre, et l’électricité positive, qui se trouve à la partie opposée, ne proviennent donc pas <l’une même molécule de fluide neutre décomposée. En réalité il y a eu un cheminement général de toutes les molécules de fluide du cylindre ; toutes celles qui sont de même nom ont marché dans le même sens, et chacune d’elles s’est séparée de celle à laquelle elle était unie et est venue se combiner à une molécule nouvelle. La première molécule de fluide négatif fait exception ; elle reste libre parce qu’elle n’en trouve aucune autre avec laquelle elle puisse se réunir. La dernière molécule de fluide positif est dans le même cas. Ces décompositions et ces recompositions continuent d’ailleurs tant que l’influence de la source est prédominante.

PHKWÈHF.S APPLICATIONS I>K LA TBKOR1K PR KC KO IN TF..

679. Cette théorie fournit immédiatement l’explication de tous les phénomènes, que présente un corps soumis à l’action d’un autre qui est électrisé, c’est-à-dire qu’elle fournit l’explication de la majeure partie des phénomènes que nous avons à étudier. Elle permet de comprendre le jeu des instruments, des appareils, des machines qui servent soit à produire, soit à recueillir, soit à éprouver l’électricité.

680. Communication de l’éleetrielté, — Un corps électrisé C I/o/. 267). que l’on approche jusqu’au contact d’un conducteur isolé AB, perd une partie de son électricité, et celte électricité perdue se retrouve sur le conducteur. Jusqu’ici nous avons interprété le phénomène, en supposant un partage d’électricité entre les deux corps mis en contact : cette interprétation est erronée. En effet le conducteur AB, de même que le cylindre employé tout à l’heure (666), se charge par influence, dès qu’il est à une distance suffisamment petite du corps électrisé. A mesure que la distance diminue, la décomposition devient plus abondante et cette décomposition

ÊI.ECTRiqiTË DÉVELOPPÉE PAR INFLUENCE. 380

continue jusqu’à ce que le conducteur arrive au contact du corps électrisé. Alors l'électricité, développée à la partie antérieure A du conducteur, s’unit à l’électricité de nom contraire, qui a produit la décomposition, et le conducteur ne reste chargé que du fluide repoussé eu B. La charge a donc lieu par un double phénomène : premièrement une décomposition , secondement une recomposition de fluide neutre.

En outre, l’électricité libre, qui se développe sur AB. n’est nullement empruptée «u corps électrisé.

681 . Communication avec le •ol. — La même théorie explique ce qui a lieu, lorsque l’on met un corps chargé d’électricité en communication avec le soi. En réalité, ce n’est pas l’électricité du corps électrisé qui va dans le sol, mais c’est l’eleclricité du conducteur «pii établit la communication : le corps électrisé se décharge donc par des phénomènes de décompositions et de recompositions successives. L’explication donnée dans le paragraphe précédent s’applique, presque sans aucun changement, au cas actuel.

Ainsi, quand on touche un corps électrisé, dire que l’électricité s’en va dans le sol, ce n’est point indiquer comment la décharge s’est opérée. c’est suhstituer à la réalité une fausse interprétation du phénomène.

682. Pouvoir «les pointes. — Si l'on approche d’un corps électrisé l'extrémité aiguë A d’un conducteur AB isolé et terminé en pointe, aussitôt l’électricité du corps disparait presque entièrement, tandis que le conducteur AB se trouve chargé du fluide qui a disparu. C'est ce que Franklin exprimait en disant que les pointes soutirent l'électricité.

Ce phénomène n’est autre qu’un phénomène d’influence : le corps électrisé joue, par rapport au conducteur, le rôle que jouait la sphère S (666), par rapport au cylindre AB. Il décompose en partie le fluide neutre du conducteur, attire le fluide de nom contraire, qui vient en A et s’accumule comme l’électricité le fait sur les pointes. Ce fluide s’échappe alors a travers l’air, et, sollicité par la force attractive du corps électrisé, vient neutraliser l’électricité qui s’y trouvait. Quant au fluide repoussé en B, il reste;' et comme résultat définitif, la tige est chargée : elle semble avoir enlevé l’éleclrieité du corps.

KI.ECTIUCITK.

.ISIi

lorsque I» pointe est mise en communication avec le sol {fi y. 2 OS), il est évident que l'électricité repoussée en II dispnrail ; d'ailleurs le corps

électrisé est déchargé presque complètement.

Cette expérience se trouve représentée dans la ligure 2G8. Le pendule, qui divergeait notablement, s’ estabaissë, aussitôt que la pointe a été approchée.