ÉLECTRICITÉ RÉVELOPPÉE PAR INFLUENCE

In corps bon conducteur se charge, à distance, par le tait seul de la proximité d’un corps électrisé. Les divers résultats obtenus, quand on varie les conditions de l'influence qui se produit dans ce cas, ont une

Fig. 2fv».

importance telle, qu'une fois ces résultats bien connus, les phénomènes de l'électricité statique s’expliquent aisément, en se rattachant tous à une théorie commune.

079. Appareil. — L’étude de ces phénomènes se l'ait avec un appareil très-simple, qui consiste en un cylindre métallique vertical AB (/Ù/.265), soutenu par une tige de verre V.

Aux deux extrémités du cylindre, sont suspendues des halles de sureau, portées chacune par un lil de lin. Le cylindre se trouve en présence d’une sphère S placée au-dessous de lui, à une petite distance.

080. PremlCrr expérience — On charge la sphère d’électricité positive ; les halles des deux pendules s’élèvent aussitôt. Elles sont

donc repoussées par les portions du cylindre quelles touchaient d’abord : le cylindre s’est chargé d’électricité en A et en B.

Si, au lieu d’employer un cylindre vertical comme celui qui est figuré ici, on adopte la disposition cpii a été le plus fréquemment usitée jus-

ÉLECTRICITÉ DÉVELOPPÉE PAR INFLUENCE. 4.r>'>

qu’à présent, celle d’un cylindre horizontal tel que AB (fig. 260), l’expérience que nous venons de décrire n’est pas concluante, et l’on ne peut pas affirmer que l’extrémité A soit chargée d'électricité ; car l’écart du pendule extrême voisin de A peut avoir pour cause, dans le cas du cylindre horizontal, l’attraction du fluide de la source tout aussi bien que la répulsion du lluide du même nom appartenant au cylindre luimême.

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

68t. implication. — Ce phénomène s’explique très-bien dans la théorie des fluides que nous avons admise. Le fluide positif de la sphère agit à distance sur le lluide neutre du cylindre : il attire l’électricité négative et le fait arriver dans les points du cylindre les plus voisins de la sphère; en même temps, il repousse l’électricité positive dans les points les plus éloignés.

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 que 11 forme une ligne circulaire contenue dans un plan perpendiculaire à l’axe du cylindre; on la nomme la ligne neutre. Au delà de cette ligne, les pendules divergent de nouveau jusqu’en B. On remarque qu’elle n’est jamais placée au milieu de AB, mais toujours plus voisine de l’extrémité du cylindre la plus rapprochée de la source; on conçoit la raison de l’existence de cette 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 A l’autre doivent être à l’état neutre.

682 . La décomposition h «ne limite. — Le corps électrisé S agissant toujours, il pourrait sembler, au premier abord, que tout le lluide neutre 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 lluide neutre dans le cylindre a augmenté. Elle n’était donc pas complète tout d’abord : à chaque charge particulière de la sphère correspond une limite déterminée de décomposition du lluide neutre.

La théorie montre que celle limite tient aux actions qu’exercent sur

KI-KCTIIICITÊ.

li* fluide neutre du cylindre, les électricités mêmes, qui, par la décomposition, se sont accumulées en A et en B. (Considérons, en effet, du lluide neutre en un point quelconque du cylindre; étudions les forces qui agissent sur chacune des électricités, qui le constituent. Sur une molécule d'électricité négative située en rn par exemple, s'exerce 1" l'action du fluide de S, qui attire cette molécule; 2° l'< action du lluide de A, qui la repousse et par conséquent fait effort pour l'éloigner de S; 5® l’action du fluide positif accumulé eu B, qui attire cette molécule et s’exerce par suite comme celle de A, pour l’éloigner de la sphère S. Ces deux dernières actions donnent donc une résultante qui agit eu 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 continue, il arrive nécessairement un moment où 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 la molécule de fluide positif située en m, on reconnaît que les actions de A et de B parviendront à empêcher le mouvement de cette molécule. Alors le fluide neutre n’est plu» décomposé; la limite est atteinte.

685. i/innueiwc erHHr . — Le cylindre étant dans l'état que nous venons d’indiquer, l’influence peut être annulée : il suffit pour cela de décharger la sphère ou bien d'éloigner le cylindre à une grande distance. Dans ces circonstances, les deux fluides de A et de B ne sont plus maintenus séparés par une 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 effet les deux pendules retombent.

IW1. las cylindre r»l louché du cOté le plu* éloigné de lu opbérr

— Le cylindre se trouvant, de nouveau, en présence de S, les deux peu •Iules A et B divergent comme précédemment. Ou met alors en communication avec le sol l'extrémité B (/ig. k2tUi où se trouve le fluide positif repoussé. Aussitôt que le doigt touche le cylindre, le pendule B retombe. O fait n'a rien qui doive nous étonner : le corps électrisé en B mis en communication avec le sol, doit perdre, nous le savons déjà, l’électricité positive qui se trouve au point de contact, et cette perte est rendue plus prompte par la répulsion qu’exerce sur elle le fluide libre de la sphère.

685. Mais, en même temps, un antre phénomène se manifeste, qui mérite une attention particulière. Au moment du contact, le pendule A se redivsse brusquement et témoigne par ce mouvement que l'action répul-

Ki-wrrRir.iTK i>kvkm par influence. tr.r.

sive <| ni s exerce eu A, sur !*• fluide de In sphère, és| devenue plus grande.

L'explication de ce fait résulte de ce qui a été dit (68U). Nous savons, eu effet, que le fluide positif de II 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 que le fluide négatif développé en A exerce, sur une molécule de fluide du cylindre, une action qui soil exactement égale à l' action de S, dont elle combat l’influence. Il est évident qu’alors seulement l'équilibre des fluides est possible. F'ï>2fil-

6X6. On rompt toute communication avec le «ol. — Si l'on

vient A rompre la communication établie entre H et le 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 n'est plus retenue en A, elle se répand sur fout le cylindre : les deux pendules divergent. Par l’emploi du bâton de résine frotté avec In laine, il est facile de constater qu’ils sonl chargés tons deux d’électricité négative.

Ce résultat est digne d’attention, car il nous apprend qu'avec une source d’électricité positive, il est possible de charger un corps d’électricité négative, cl réciproquement ; nous mettrons à profit, dans plusieurs de nos expériences, celte faculté de charger ainsi nu corps d’une électricité de nom contraire à celle de la source dont on dispose.

687. tA' I J lindrr «al louche en un point quelconque . — Apres avoir déchargé et le cylindre el la sphère, mettons-les fous les deux eu présence dans les mêmes conditions que primitivement el faisons une nouvelle expérience. La sphère est chargée el les pendules A el lî divergent :

ÉLECTRICITÉ

touchons alors le cylindre non pins en B, mais en tout autre point : en

I) par exemple (fig. 265). Un fait inattendu se présente. Le pendule B retombe : ce qui prouve que l'électricité positive disparait . Quant au pendule A, il se redresse; el cela, alors même qu’on touche le cylindre au point A. Eji nu mot, les résultats sont les mêmes que dans le cas précédent (685).

688. L’explication de ce fait n’est pas simple ; elle ne peut être donnée complètement que par le calcul.

Cependant il est possible de montrer le mécanisme par lequel le changement a lieu. Nous le ferons dans le cas le plus saisissant sans doute, celui où le doigt louche l’extrémité A. Si, dans ce cas, il est démontré que l’électricité de B doit disparaître seule el que l’électricité de A, mis en communication avec le sol, doit augmenter, ou admettra sans peine qu’une explication théorique puisse conduire aux mêmes conséquences quand le contact a lieu au point 1).

Nous allons donc toucher le cylindre en A. Mais avant d’arriver au contact, que le doigt s’arrête prés de A, l’observateur verra un effet nouveau se produire : les deux pendules A et B retomberont et retomberont d'autant plus que la main sera plus proche de À. La théorie nous fait comprendre la cause de ce premier fait: la main voisine de la sphèreS est chargée d’électricité négative par influence et fortement, h cause de sa communication avec le sol. L’action de cette électricité négative est contraire à celle de S, et les fluides de A et de B se recomposent à travers le cylindre. Le fluide de B disparait donc par la recomposition du fluide neutre. Poursuivons l’expérience : avec l’extrémité A de ce cylindre, qui est à l’état neutre, le doigt fortement électrisé vient enfin en contact; cette extrémité A se charge comme taisant partie intégrante d’un conducteur multiple, cylindre, doigt et corps de l’homme et comme étant une portion de ce conducteur des plus voisines de la sphère.

(>89. Influence csereCe sur un eorp« ftrrtrlu^. — L’influence peut