MACHINES ÉLECTRIQUES

m, réunies à la chaîne TT'. Quant au plateau, il prend l’électricité positive que nous allons utiliser pour charger les conducteurs de la machine.

Os conducteurs C et G' sont de grands cylindres métalliques creuv, qui sont portés sur des pieds de verre V, vernis à la gomme laque. Leur extrémité voisine du plateau porte des pièces recou rhécs F et K' (/û/. 28.‘>i, qui s'appellent les mâchoires, et qui sont armées de dents ou mieux de pointes, donl les extrémités se terminent très-prés de chacune des Tares du plateau. Lorsqu'une partie du plateau se place en regard des pointes, un phénomène d'iiillueiire se produit. Le lluide positif, dont le plateau esl chargé, agit sur le lluide neutre des mâchoires el des conducteurs, attire le lluide négatif qui, s'écoulant par les pointes, neutralise le lluide positif du plaleau : quant au lluide repoussé par cette influence, il reste et charge les conducteurs (696). Ainsi la machine est chargée d’électricité île même nom que celle du plateau tournant ; mais ce n'est pas T électricité du verre, qui est venue sur les conducteurs : ceux-ci n'acquièrent de l'électricité libre qu'à la suite d'une décomposition et d'une recomposition de fluide neutre.

Il semble que si l’on ne cesse pas de faire tourner le plateau de verre de la machine, la décomposition par influence doit se continuer sur le conducteur, et que ce dernier, par suite, doit prendre une charge croisante. Il n'en esl rien : la charge esl, dans tous les cas, limitée. Il suffit , pour le concevoir, de remarquer qu'à chaque nouveau tour le plateau arrive à l'intérieur des mâchoires, avec une charge toujours la même; l'action répulsive que le fluide jM>sitif du plaleau exerce sur une molécule de fluide positif, appartenant an lluide neutre du conducteur, est donc constante. Mais d'autre part, celle même molécule est soumise à l'action répulsive toujours croissante du fluide libre, qui s’accumule suite conducteur; il arrive donc nécessairement un moment où celle dernière force, qui agit en sens inverse de la première, lui esl égale; alors la molécule considérée sera eu équilibre et la décomposition par influence aura atteint sa limite. Voici ce que nous indique la théorie de l’influence, mais, eu réalité, la limite de charge dépend surtout de l'étal de l’atmosphère dans le voisinage du conducteur; dans les temps Irès- Imnndes, la perte par les supports el par l’air est considérable et la charge-limite est faible.

Viff. *0.

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Il est très-important «le savoir quelles sont les eircnnstanr.es qui, avec une machine donnée, permettent d'obtenir le maximum d’effet : I" Li construction et la disposition des coussins a une grande influence : autrefois, on employait des coussins recouverts de cuir qu'on rembourrait avec du crin et dont la surface était enduite de bisulfure d’étain (or mussifj. Ces coussins, bombés vers leur milieu, ne louchaient le plateau que par une surface peu étendue; c'était un premier inconvénient. Ru second lien, l’or mussif, le plus souvent impur, retenait quelques traces d'une substance déliquescente qui maintenait les coussins humides. Aujourd'hui, ces deux inconvénients sont évités. La surface des frottoirs est rendue à peu près plane et l'or massif est remplacé avec avantage par un amalgame métallique. De plus, une lame d'étain collée sur leurs bords et à leur surface postérieure permet d’établir une communication beaucoup plus parfaite avec le sol. Ce dernier détail ne doit pas être négligé ; en effet, le plateau ne peut prendre, au moment du frottement, une quantité d’électricité positive supérieure à la quantité d’électricité négative que recueille le coussin ; mais si le coussin, communiquant imparfaitement avec le sol, conserve le fluide qui y a été accumulé dans les premiers instants où la machine commence à fonctionner; s'il reste à peu près saturé d’électricité négative, la décomposition du fluide neutre devient nulle ou du moins très-faible sur le plateau. 2“ Enfin, il est indispensable, quand on veut tirer le meilleur parti possible d'une machine électrique, de sécher, avec le plus grand soin, le plateau, les supports de \erre, les conducteurs eux-mèmes ; aussi place-t-on habituellement, sur la table de l’appareil, un fourneau rempli de charbons allumés.

715. Wnehine ii Armoront — On doit A Armstrong la construction d'une machine, où le frottement de gouttelettes d’eau contre les parois intérieures d’un ajutage a été utilisé dans des conditions très-avantageuses. Les effets qu’elle donne sont incomparablement supérieurs à ceux que l'on avait obtenus par les machines électriques précédemment connues. Une chaudière (fig. 286) laisse échapper par des orifices a la vapeur, qui s'v trouve portée à une liante tension. Mais l’ensemble des conduits, par lesquels la vapeur est obligée de passer, est refroidi et une condensation partielle a lieu; si bien que des orifices a sort en réalité de la vapeur chargée de gouttelettes liquides. Par suite du frottement rapide et énergique de ces gouttelettes, qui* la vapeur entraîne en sortant, la chaudière se charge d'électricité négative et un peigner, soutenu par un pied isolant et disposé au-devant des orifices, prend l'électricité

MACHINKS fXKOÏtlQI KS. i7.'.

<l<>s gouttelettes d'eau, électricité <|iii est positive. Une telle maeliine donne, presque d'une manière eontiuue, des éliueelles de plusieurs décimètres de longueur qu’on peut taire jaillir entre le conducteur B et la chaudière, isolés l'un et l'autre du sol par des pieds île verre.

Le frottement des gouttelettes d’eau est bien la véritable cause du développement de l'électricité; cor si l'on emploie une disposition qui maintienne les conduits à une haute température, si tout est préparé pour que la vapeur sorte à l’état sec, sans gouttelettes interposées, on ne trouve aucune trace d'électricité libre. D’ailleurs, le dé- Kis- îsii

veloppement de ce fluide libre est considérablement influencé par les changements apportés soit au liquide, soit aux ajutages a. L'eau distillée donne les meilleurs effets; l'eau ordinaire qui est rendue conductrice par les substances salines qu'elle contient doit être rejetée; une petite quantité d'essence de térébenthine introduite dans l'eau intervertit les deux électricités, le fluide négatif vient alors sur le peigne. Quant à la nature de l'ajutage, faraday a reconnu que lorsque le bec d'échappement de la vapeur est en ivoire, la charge de la machine est nulle ; le buis est préférable à toute autre substance.

71t‘>. Élwtrophore. — L'élcctrophore inventé par Volta est un instrument, au moyen duquel ou obtient l’électricité nécessaire à la plupart des expériences. Il est d'un emploi avantageux à cause de la simplicité de sa construction, de son bas prix et du peu de place qu'il occupe. Il se compose d'un gâteau de résine G {fig. ‘287 | coulé dans une forme cylindrique qui sert à le protéger. Sur la surface supérieure du gâteau, qui est à découvert, on pose un plateau métallique P, ou, ce qui revient au même, un plateau de bois recouvert d’une feuille d'étain. Un inanche

KLKCTMIf.lTfi

<l«* verre V s'élève du centre du disque et sert A le soulever sans établit la communication avec le sol.

Pour charger l'instrument, on enlève le plateau niêUiliique el l'on frotte la résine avec une peau de chai. Le meilleur mode de frottement

consiste à battre celle résilie de telle sorte que le coup frappé ne vienne pas d'aplomb, mais glisse eu fra|>panl. Le gAleau de résine frotté se charge d'électricité négative Dés qu'il est chargé, on pose sur lui le plateau métallique 1‘ : les

Kir. î*7

phénomènes d'influence ont lieu aussitôt : le fluide neutre du plateau est décomposé en partie, le fluide positif attiré vient à la partie infèlieure, le fluide négatif repoussé s'en va sur la face supérieure. Si l'on soulevait alors le plateau par le manche isolant, les électricités séparées se rerombineraienl, et, à peu de distance de la résine, le plateau serait revenu à l'état naturel. Au lieu de cela, avant de soulever le plateau, on le met en communication avec le sol; d'après ce que nous savons, le fluide négatif repoussé doit disparaître el le fluide positif attiré augmenter en quantité. On rompt la communication, le plateau rrsle alors chargé d'électricité de nom contraire à celle île la résine, c’cslà-dirp d’électricité positive. On le soulève et on emporte avec lui le fluide

positif libre. Le doigt approché du plateau fait jaillir une étincelle brillante quand l'éleclrophore est chargé nu maximum.

717. La résine sc brise assez aisément : un électrophare ne tarde pas à être fendu de tous côtés.

Quand l'air est humide, il est nécessaire de sécher l'instrument.

Dans ce but, on l’approche du feu ; et c’est à ce moment que la résine se fendille A cause de sa mauvaise conductibilité. Depuis quelque temps, en Allemagne, on remplace la résine parmi corps mauvais conduc-

Fi«. ÏS8.

MACIIIMvS KI.KCTKIIJLKS.

leur, peu hygrométrique, assez élastique: c’est le caoutchouc durci. Le leelrophore se compose d’une plaque de ce caoutchouc (/ù/. kJ88) épaisse comme un cuir un peu fort. Sur celte plaque, se pose le plateau de Ikus recouvert d’uue feuille d'étain que l'on peut enlever par trois coïtions de soie. Cetéleclrophore est beaucoup moins encombrant que le précédent, il fonctionne même par les temps humides sans que l'on ait besoin de le sécher, et si ou le place devant un foyer il lie court aucun risque de se briser.

71 S. Mnehinr Mrctriqne de w. Hotte. — L’idée d'utiliser une charge permanente pour électriser par influence un plateau mobile qui s'approche et qui s’éloigne, a été reprise, dans ces derniers temps, par M. Ilollz, qui a construit, sur le principe même de l'élcclrophore, une nouvelle machine électrique à laquelle on pourrait donner le nom d ' éledrophorc tournant. C'est, en effet, pour ainsi dire, un électrophore où le mouvement

Fig. 489.

du plateau, au lieu d'être alternatif, interrompu à chaque fois que l'on pose le chapeau, à chaque fois que l'on cesse de le soulever, est rendu rapide, par sa transformation en un mouvement de ro'alion qui jamais ne change île sens, qui jamais ne s’arrête et qui alors peut acquérir une vitesse continue est très-considérable. L'influence, répétée très-fréquemment, eu un temps très-court, produit des effets d’une énergie inattendue.

La transformation décidée eneiilraine nécessairement d'autres. L'organe mobile de la machine est constitué par un plateau de verre I1 (fuj- -89 1 qui tourne autour d’un axe le traversant normalement en sou centre.

ÉLECTRICITÉ

('.'est uttu muiiivellL* M qui, iiieltaut une roue ou mouvement, imprime à l'axe une rotation rapide par l'intermédiaire «l’une corde sans fin. Le plateau de verre P' parallèle au premier représente le gnleaude l’électropliore : il est immobile. Mais afin (pie les divers points de P puissent chacun à leur tour s’aj»procher et s’éloigner de la charge permanente qui produit l’influence, cette charge n’occupe pas tout le plateau P', elle est limitée à deux bandes de papier vernis C C', qui sont collées chacune sur le bord d’une fenêtre K, F' pratiquée en forme de secteur circulaire. Chaque bande est armée d’une pointe de carton p,p'. Knfin, des peignes métalliques S et S', situés devant le (daleau tournant dans son voisinage le plus immédiat, servent, par le pouvoir de leurs pointes, à charger les conducteurs terminés par les hoiries 15 et B' .

La fig. 2811 représente une perspective de la machine ; la fig. 290 représente une coupe faite dans des conditions toutes particulières. Une section a été exécutée dans les deux plateaux suivant une circon- Fig. «xi. fèrence concentrique à celle de leur bord. Puis cette circonférence a été rectifiée, et les peignes ont été mis vis-à-vis les ((oints auxquels ils correspondent dans la perspective.

719. Pour opérer, on charge la bande de papier C d’électricité négative, par exemple, au moyen du bâton de résine frotté. l)e là résulte son action sur les parties voisines et particulièrement sur le conducteur terminé par les pointes S, attraction d’électricité positive, qui à cause du pouvoir des (milites s'échappe et se rend sur la face extérieure du plateau P, répulsion d'électricité négative, qui vient charger le conducteur B. Le plateau tournant, l’électricité positive qui le charge arrive vis-à-vis de la pointe de car* ton/i' située à la fenêtre F'. Cette pointe exerce alors son effet habituel: les parties du plateau P, qui arrivent devant elle, en reçoivent de l’électricité négative attirée, et la bande de papier C' prend la charge qui les électrisait. Ainsi, d’une part, C' s’est trouvé électrisé par le jeu seul de l'appareil et d’autre part le plateau est comme à l’état neutre car ses deux laces o|e posées sont chargées d’électricités contraires. Mais les points déchargés du plateau avancent toujours, ils arrivent en présence de la bande de papier C', qui, électrisée positivement, exerce son influence, connue l’avait fait la première C, et le conducteur B' se charge d’électricité positive, tandis

.MACHINES ÉLECTIIHJUKS. 17!)

que la lace extérieure du plateau I’ reçoit de l'électricité uégalive qui vii>nl <lf la pointe S'. lies effets se continuent sans interruption, l’aria rotation, les points qui ont passé devante/ arrivent de nouveau en présence de U, et grAce à la pointe de carton communiquent une nouvelle charge à ectle haude de papier; tout recommence comme lorsque le plateau exécutait son premier tour. Un llux abondant d’électricité passe d une boule à l’autre; une lueur continue, si les boules soid assez rapprochées, manifeste la puissance de la machine. Cette lueur se change eu de belles étincelles lorsque l’un des conducteurs est mis en rapport avec l’armure intérieure, l’autre avec l’armure extérieure d’une bouteille de Lcyde.

720. Marhlne électrique de Jl. Brrlneh. — La machine de M. Iloltz vient d’être singulièrement simplifiée par M. Bertsch. Le plateau fixe.

avec, ses fenêtres cl ses bandes de papier, est supprimé, et M. Iterlscb remplace le tout par mie plaque L 1/117. 2!ll et 21)1’; de caoutchouc durci qui a été frottée avec la main sèche, et chargée d’électricité négative. Le plateau tournant est lui-même en caoutchouc durci. Far la rotation, se produisent des effets identiques a ceux de la machine de M Iloltz.

Lesecteur L, de caoutchouc, agit par influence, donne, comme dans la machine de Iloltz, du fluide négatif en B. La pallie du plateau tournant qui était en présence des pointes S reste chargée d’électricité positive en excès, qui, en présence des pointes S', est neutralisée par son action sur

4M) KLhCTIilUTf;.

ollt's et qui agit |»«*ur charger Ih lande B' (l'électricité mènes continuent lonjours, tels que nous venons de les décrire, t

positive. Les phénosans que

Icseelcurqui produit l'influence perde aucune traction de l'électricité qui le charge. Un le voit, la théorie des deux appareils est à très-peu près la même.

Toutefois la machine de M. Bertsch est beaucoup plus simple, et nous pouvons attester, comme l’ayant constatée par nous-mêmes la puissance de ses effets, qui ne le cèdent en rien à ceux de la machine qui nous a occupés d'abord.

Le cylindre (I (/if/. 291), qui s'élève au-dessusd'uu des conducteurs, serlii conserver l'électricité qui charge ce

conducteur. Il est en communication avec lui. Dans ce cas, la boule B est écar-

tée de la boule B* et est mis en communication avec le sol par la chaine l>.

CLixmoscort v i.vats n ou

Lu pendule électrique peut servir à reconnaître si un corps est électrisé et à déterminer de quelle électricité ce corps est chargé : nuu.l’avons déjà utilisé, à ce point de vue, dans plusieurs de nos expériences. .Mais, bien que l'appareil soit très-sensible, on a cependant construit des instruments qui donnent des indications, alors même que la charge

d'électricité serait trop faible pour ^ exercer une action appréciable sur

le pendule ordinaire.

| 721. Dntrripllon de IVIrcIro

MOpr A Inities d'or — Cet èlectTOscojk* se compose de deux lames d'or L, L(/iÿ. 295), longues, étroites, d’une minceur excessive, et par suite très-légères. Elles sont suspendues à l’extrémité intérieure d’une même tige et tombent en contact l’une avec I autre eu vertu de leur propre poids. La tige qui les soutient se ter-

Fis.

ÉLI&fROSGOPE.

mine, à sa partie supérieure, par une boule 11 (pie l'on appelle le boulon de l’éleelroscope. Une clocbe vernie à la gomme laque et posée sur un plateau métallique sert de piqd isolant pour porter ce système, en même temps quelle protège les lames d’or contre les agitations de l’air. Sans cette protection, les lames seraient sans cesse en mouvement, même dans une atmosphère tranquille en apparence. Enfin, pour que les feuilles d’or conservent plus longtemps l’électricité dont on les charge, ou place sous la cloche un corps capable de dessécher l’air : de la chaux vive ou du chlorure de calcium.

722. Reconnaître «I un eorj»H «•* électrisé. — Vcill-OII savoir si 1111 corps est chargé de fluide libre? on l'approche du bouton de l’élerlroscopc. S’il l’est en effet, il agit par iutluence sur le système conducteur formé par le bouton, la tige et les lames. Il attire vers le bouton l'électricité de nom contraire à la sienne, repousse dans les lames l’électricité de même nom : les lames chargées toutes deux de la même électricité se repoussent et divergent. Si le corps est à létal neutre, aucune influence n’a lieu, aucune divergence ne se produit.

723. Reconnaître de quelle électricité un corpa eut chargé. — Deux moyens différents permettent de reconnaître la nature de l'électricité dont un corps est chargé.

Voici le premier : Un charge d'abord l’éleclroscope d’une électricité connue. Ou approche par exemple, le béton de résine frotté f fig. 294), les lames divergent : on touche le bouton avec le doigt, les lames se

KI.KLTItlLlTÉ.

rapprochent, far l'instrument n’est plus chargé que sur le boulon, cl il l'est d’éleclricité de nom contraire à celle de la résine, c’est-à-dire de Il u idc positif. On retire le doigt, pour «supprimer toute communication de l'électroscope avec le sol, puis la résilie est enlevée à son tour. Le lluidc positif développé par influence se répand dans tout l'appareil 295) et les lames divergent. De l'électroscope ainsi préparé, on approche lé corps que l'on veut éprouver, et l’on observe avec soin le mouvement des lames. Si leur divergence diminue, c’est que l'électricité du corps attire celle des lames : donc le corps en question est chargé d'électricité négative, lais lames au contraire divergent-elles davantage : le corps est chargé d’électricité positive.

724. La seconde méthode consiste à charger l'électroscope avec le corps électrisé lui-même. On opère alors avec ce corps comme nous venons de le faire avec la résine (725) : bien que nous 11e sachions pas la nature de l’électricité employée, nous pouvons aflirmer cependant que l'électroscope sc chargera d’une électricité contraire à celle du corps. On reconnaît ensuite la nature de l’électricité développée sur l’électroscope, soit au moyen d’un bâton de verre, soit au moyen du bâton de résine. Les raisonnements déjà faits montrent que si, par l’approche de la résine frottée les lames divergent davantage, l’électroscope est chargé d'électricité négative, par conséquent le corps se trouvait électrisé positivement. Au contraire, si les lames se rapprochent, cela indiquera que le corps était chargé d’électricité négative.

725. Eri-ean» A craindre dan» 1 emploi de 1 Y-Irct rn*ro|>f . — Chacune de ces méthodes porte avec elle une cause d’erreur, à laquelle il faut tâcher d'obvier, haus la première méthode, par cela seul que l’on voit les lames se rapprocher, il ne faut pas en conclure que le corps mis en présence soit nécessairement chargé d’éleclricité de nom contraire à celle que contient déjà l'électroscope. Kn effet, approchons la main non électrisée : l’électroscope chargé d’avance d’électricité positive par exemple, agira par influence, décomposera le fluide neutre de la main; le fluide négatif de cette dernière réagira à son tour sur l'instrument cl produira un rapprochement des lames. Ainsi un corps non chargé d’électricité exerce une influence qui peut conduire à une fausse conclusion. Mais si, d’avance, on est sûr que le corps est chargé, si de plus on l’approche lentement de l’électroscope et qu’on observe le premier effet, il n'y a rien de semblable à craindre.

726. Une erreur d’un autre genre doit être signalée, d'autant plus qu’elle peut être commise avec l'iiue ou l’autre méthode. Il arrive quel-

ÉLtCTKOSCOl'K.

i|ucfuis i|uc l'écartement des lames déjà chargées augmente, bien que l’on approche de l'appareil un corps contenant de l'électricité de nom contraire à celle (pii s’v trouve déjà, c’est-à-dire une électricité qui devrait diminuer la divergence. Pour le faire comprendre, employons un bâton de résine fortement électrisé, et mettons-le en présence d’un èlectroscope dont les lames sont faiblement chargées d’électricité positive. Le premier effet dû A l’influence du bâton de résine sera d’attirer l'électricité des lames dans le bouton, et les lames retomberont l’une contre l'autre. Ensuite, si le bâton de résine est approché davantage, il produira une décomposition du fluide neutre, et les lames prendront une charge nouvelle, mais de fluide négatif: une divergence aura lieu et même pourra être plus considérable que la divergence primitive. Si donc on n’a pas observé attentivement les effets produits aux différentes époques de l’expérience, on croira, mais à tort, que l’électroscope était chargé d’électricité négative. On évite sûrement toute interprétation inexacte par un rapprochement lent du corps électrisé.

727. Tige» de iiéchnrgr — Les lames trop fortement électrisées se repousseraient avec une telle énergie, qu’elles viendraient frapper les parois de la cloche de verre et pourraient y adhérer : ce qui mettrait pendant un certain temps l’électroscopc hors d'usage. On évite cet accident, en fixant, à la partie inférieure de l’électroscope, deux petites tiges de métal qui communiquent avec le sol et en les disposant de telle manière qu'au moment où l’écart des lames d’or devient trop grand, celles-ci soient nécessairement en contact avec les extrémités des tiges. Par ce moyen les lames se déchargent et l’èlectroscope est garanti.

On préfère le plus souvent que les lames affleurent les tiges, sans les toucher. La sûreté de l'instrument est moins grande, mais cependant il est rare que, dans ce cas, les lames s’écartent au delà de la limite voulue : elles sont retenues par l’électricité qu’elles développent par influence dans les tiges, et cette disposition a l’avantage de laisser l’appareil chargé.