CHAPITRE lil

CONDENSATEURS

7LJ8. RiMoriqur. — Eu 1740, Cunéus, voulant électriser l'eau, eu emplit, à moitié, une bouteille à large goulot (/i ij. 290), il prit la bouteille à la main et lit pénétrer dans le liquide une tige métallique, qui

Fig. *W.

était suspendue au conducteur d'une machine électrique. La machine se chargeait depuis un certain temps, lorsqu’avec la main libre il vint à toucher le conducteur, il ressentit aussitôt une violente commotion. Musschcnbroeck , son maître, répéta cette expérience, et la commotion qu’il reçut fut si violente qu'il n’osa plus s'y exposer; il appela électricité foudroyante le fluide qui l’avait frappé.

L'expérience de Leyde fut répétée par un grand nombre de physiciens que if effrayèrent pas les terreurs de Musschcnbroeck. Parmi eux, l'on doit distinguer Le Monnier cl l'abbé Nollet. La décharge que reçut l'abbé

CONDENSATEURS

Nollet fut assez forte « pour lui faire plier le corps, lui couper la respi- » ration; les bras furent secoués et repoussés en haut, au point de lui « faire quitter le vaisseau de verre qu'il tenait à la main. » On reconnut aussi que plusieurs personnes pouvaient ressentir, en même temps, la commotion. En présence du roi, deux cents quarante gardes-françaises, se tenant la main, formèrent une cliaine: le premier de la chaîne tint la bouteille, le dernier toucha le conducteur au moment voulu, et tous furent secoués à la fois. Il n'est pas besoin d’ajouter qu’ils le furent très-violemment : les précautions étaient prises pour que la décharge ne laissât rien i'i désirer sous le rapport de l'intensité.

729. (ondenontrar. — On ne tarda pas à reconnaître que dans la bouteille de Leyde, l’eau et la main jouaient le rôle de deux corps conducteurs séparés par la lame isolante; toutes les fois que l’on construisit un appareil où ces dispositions étaient réunies, des pffels identiques à ceux de la bouteille de Leyde pensaient être produits. En tel assemblage de corps possède, en effet, comme on l’a reconnu, la propriété décondenser l'électricité, d'on lui est venu le nom de condensateur.

Le plus simple des condensateurs se compose (/i</. 297) de deux plateaux de métal A et B et d’une lame de verre I. Chacun des plateaux porte un pendule a et b. Le plateau A est soutenu par un pied isolant, et muni d'un crochet C qui permet de le mettre en communication avec la machine électrique. Nous l’appellerons le plateau collecteur. Le plateau B peut être enlevé par un manche de verre. A cause de son rôle on lui donne le nom de plateau condensateur. C'est ayec cet appareil que nous allons exposer les points principaux de la théorie de la condensation de l'électricité.

750. Expérience. — Un appareil semblable condense l’électricité: c'est ce qu’il est bon de montrer avant d’entrer dans les explications théoriques. Voici une expérience très-simple qui suffit pour en donner la preuve. Une machine électrique maintenue en communication permanente avec le plateau collecteur A, comme l’indique la figure 299, est mise en activité, après que le plateau condensateur B a été éloigné ; la machine, après avoir fait un tour, est arrêtée et l’on observe la déviation du pendule qu'elle porte, déviation qui est de 40“ par exemple. On répète la même expérience avec cette différence que le condensateur est constitué, ainsi que le représente la figure 502. Le plateau A, mis

ÉLECTRICITÉ

4 Mi

en relation avec la source électrique, joue le rôle du liquide de l'expérience de Cunéus (728); le plateau B, qui communique avec le sol, joue celui de la main qui environnait la bouteille. On voit alors que pour un tour de la machine, la déviation n’est plus de 40', mais quelle n'arrive à ce point qu’après vingt, trente tours, et même plus, suivant la construction de l'appareil. L’électricité qui ne se manifeste plus, n’est d'ailleurs pas perdue ; la commotion ressentie par Cunéus en est une preuve sans réplique. Beaucoup d'autres expériences nous le prouveront aussi. Cet appareil a donc la propriété de condenser l'électricité.

751 . Charge qnr peut acquérir le plateau collecteur lorsqu'il e*t

«cul. — Analysons le phénomène et d’abord étudions la charge que la source donnerait an plateau A, s’il était seul, ou si du moins le plateau B se trouvait à une distance telle qu’il ne fit, pour ainsi dire, plus partie de l'appareil. Cette étude achevée, il sera facile de reconnaître l’effet produit par l’intervention de B, au moment où ce dernier plateau sera mis en place.

L'appareil constitué comme l'indique la figure 29!) est en communication par un conducteur CC' avec une machine électrique , dont les pertes se réparent dès qu elles se produisent et que nous appellerons une source Fie- constante. Le plateau A,

c’est un fait bien connu, prend la môme électricité que la machine. Mais

quelle est la limite de la charge? Elle-est évidemment telle, qu’une molécule, soit de lluide positif, soit de lluide négatif, placée au point de contact C du conducteur C(7 et du plateau, subisse une égale influence, d’une part, de l’électricité dont A est chargé, et d’autre part, de celle qui. se trouvant sur S et surCC', agit en sens inverse. Tant que cette condition n’est point remplie, la molécule en question sera mise en mouvement

Fi» s®- par la force répulsive la plus grande: la charge

de A subira des changements; elle n'tiuin pas atteint sa limite.

752. Première expérience qui conduit O la théorie dn condensa

CONDENSATEURS

h-ur. — Enlevons le conducteur CC' (fig. 299), notons la déviation des pendules que porte le plateau A, puis approchons le plateau B, en ayant soin de Te tenir en communication avec le sol. Nous verrons que les pendules a se rapprochent, et cela d'autant plus que B est plus voisin.

Ce résultat est une conséquence immédiate de la théorie de l’influence. Le fluide positif de A décompose, en partie, le fluide neutre de B, repousse du fluide positif qui disparait dans le sol, et attire du fluide négatif qui vient vers la face du plateau B placée en contact avec la lame isolante. Ce fluide négatif à son tour réagit sur le fluide positif de A, en amenant une distribution nouvelle de ce fluide sur le plateau A. Avant que B n’eût été approché, le fluide positif était, par une raison de symétrie, en quantité égale sur les deux faces de A; la présence de B, qui représente comme une source d’électricité négative, a pour effet de faire venir la majeure partie du fluide positif à la face inférieure de la lame isolante. Ce fluide abandonne donc les pendules u qui doivent alors cesser de diverger.

Pour démontrer expérimentalement que les choses se sont passées ainsi, il suflit en effet de retirer la communication qui a lieu entre B ét le sol et d’éloigner le plateau B en le tenant par son manche isolant f/i;/. 301) . On voit alors les pendules a diverger comme primitivement, et le pendule b accuser aussi par sa déviation de la verticale, une électrisation qu’il n’avait pas d’a,bord, de plus, le bâton de résine frotté permet de reconnaître que B est chargé d’électricité négative et que A n’a pas cessé d’être chargé d'électricité positive.

Ainsi, au moment où l’appareil était disposé comme l’indique la figure Ô00, A était électrisé positivement, II négativement ; mais hâtons-nous d’ajouter que les charges sur les deux plateaux ne sauraient pire égales, si ce n’est dans le cas, purement idéal, où les plateaux formés par des lames métalliques infiniment minces arriveraient au contact, sans que leurs électricités pussent se combiner. En réalité, le plateau B est toujours moins chargé que le plateau A. En effet, pour que l’équilibre des fluides ait lieu, comme nous le constatons, au moment où B communique avec le sol, il faut que les deux actions exercées par A et B sur

Fig. 301.

m ÉLECTRICITÉ.

nue molécule de lluide placée en 1) (fig. '00), au point où la communication avec le sol est établie, soient égales ; mais le lluide de A étant le plus éloigné du point H, il est nécessaire, pour qu'il y produise une action égale, qu'il soit en plus grande quantité.

73Ô. Théorie «lu rondraMirur. — La théorie de la condensation de l’électricité se déduit simplement des résultats qui précèdent. Que notre attention se reporte un instant au point G (fig. 290) où le conducteur Cf/ touchait, à l’origine, la face inférieure du plateau A. Quelles sont les actions qui s’exercent en ce point et qui tendent à éloigner du plateau une molécule du fluide positif? Avant que B n’intervienne (731), il n’y a d'autre action que celle du fluide positil, qui se trouve sur le plateau A. Aussitôt qu’on approche II qui communique avec le sol (732), le fluide négatif qui se développe sur ce dernier plateau et qui attire le fluide positif de A, agit en sens contraire et détruit en partie la force répulsive qui avait limité la charge de A.

, Il en résulte donc que si l’on vient à rétablir la communication entre

la source et le plateau A, par l’intermédiaire du conducteur CC' (fig. 302) (la source étant chargée comme primitivement), il en résulte, dis-je, que le fluide positif ne sera plus en équilibre en G et qu’il se portera vers le plateau A, taudis que le fluide négatif deC cheminera vers la source. Par ces deux mouvements de fluide, la source perd une partie de son électricité; mais, nous l’avons dit, ses pertes se réparent de suite : il n’y a pas à s’en occuper. Ce qui mérite toute notre attention, c’est que le plateau A a pris une charge nouvelle d’électricité positive ; un commencement de condensation s’est opéré.

Les phénomènes ne s’arrêtent pas IA : à mesure que le fluide positif de la source envahit le plateau A, ce fluide nouveau agit par influence sur le fluide neutre du plateau H, le décompose et provoque un 'nouveau développement de fluide négatif, qui réagit A son tour; les actions et les réactions signalées plus haut, se continuent ainsi indéfiniment.

CONDENSATKURS.

Les effets produits par ces actions et ces réactions successives sont tels que, chaque fois, la quantité de lluide positif qui arrive sur A l’emporte sur la quantité correspondante de lluide négatif qui se développe en B (732) ; ou, en d'autres termes, pour chaque charge partielle des deux plateaux la résultante des actions exercées sur la molécule C par les fluides qui arrivent, est toujours dans le sens de la répulsion. Ainsi, la résultante des forces répulsives, agissant sur celte molécule, et ayant pour origine les fluides des deux plateaux, s'accroit sans cesse à mesure que la charge du condensateur augmente ; on comprend donc qu'elle doive devenir égale à l’action répulsive constante exercée par le lluide de la source sur la même molécule. Quand cette égalité existera, le condensateur sera chargé au maximum ; car la molécule C sera en équilibre.

Nous avons toujours supposé dans ce qui précède le plateau 11 en communication avec le sol, parce que c'est toujours ainsi qu’on emploie l’instrument. Si R était isolé, le fluide positir qui resterait sur ce plateau s’opposerait, en partie, à l'action du fluide négatif et la condensation serait moins énergique.

754. Foiw rondenNootr. — La charge ayant atteint sa limite, si l'on compare la quantité d'électricité, que le plateau A contient, à celle dont il aurait été chargé, si le plateau B n’était pas intervenu, on obtient l’expression de ce qu'on a appelé la force condensante de. l’instrument. Cette force condensante dépend de plusieurs circonstances, et notamment, comme nous l'avons déjà vu (752), de la distance des deux plateaux. Quand celte distance diminue, la force condensante augmente. Aussi, lorsque l’on désire une condensation énergique, a-t-on soin de prendre la lame isolante très-mince. Toutefois, le plus souvent on se trouve arrêté par la fragilité de la lame; les électricités de noms contraires, qui sont en regard, sur chacune des faces, s'attirent assez fortement pour la briser, quand la charge est puissante. Mais si la source est faible, une condensation énergique n'étant plus à craindre, on réduit la lame isolante à une feuille de mica ou même à quelques couches de vernis, dont

l'épaisseur n'atteint pas de millimétré.

75->. Que dolt-on entendre par l'expression ■ Éleetrlclté dlnxlmu-

Met — Je suppose que l’on rompe au point D la communication établie avec le sol (fiij. 302), et qu ‘après l’avoir rompue, on la rétablisse, tl est bien clair que ce rétablissement ne change rien ; il ramène simplement les conditions primitives ; l'électricité négative qui se trouve sur B, y reste comine avant le nouveau contact, aucun phénomène électrique ne

Vjo ÉLECTRICITÉ.

sc manifeste, tout se passe comme si 1 appareil était à I état naturel, t.e lait a conduit à dire que l'électricité de R était dissimulée par le lluide de nom contraire répandu sur A. Ce mot dissimulés exprime un lait \i.ii, mais il faut se garder de le mal comprendre. Pour déterminer le sens exact qu'on doit lui attribuer, recherchons dans quel état se trouvait l’appareil, avant que l’on eût supprimé la communication du plateau 11 avec le sol. Avant cette suppression, les fluides électriques étaient en équilibre sur le plateau R; au point R, spécialement, la résultante des actions exercées sur une molécule de fluide était nulle; donc les fluides des deux plateaux agissaient avec la môme puissance sur toute molécule d’électricité qui s’y trouvait. Lorsque l’on ôte la communication et que l’on touche de nouveau, aucun mouvement électrique ne doit se manifester, parce que les deux actions contraires de A et de R continuent à être égales. En résumé, le fluide de R ne se manifeste pas dans les conditions de l'expérience, parce que les actions qu’il exerce sont combattues par des actions égales et contraires de A.

7Ô6. necharKc* — l,a différence de charge entre A et R '

que nous avons constatée, nous permet de prévoir ce qui arrivera lorsqu’à une petite distance du plateau A sera placé un corps conducteur communiquant avec le sol (/iç/. 505). Une décomposition de fluide neutre aura évidemment lieu, l’action prédominante du fluide positif de A devra développer du fluide négatif sur ce conducteur, et repousser le fluide positif vers le sol. À mesure que le conducteur s'approchera, le dégagement de fluide deviendra plus grand, et quand il arrivera en contact avec A, le fluide négatif développé neutralisera mie partie du fluide positif de A. La neutralisation se continuera, jusqu’à ce que l’action, exercée sur C, par le fluide positif qui reste en A, soit égale à celle du fluide négatif de R ; alors le fluide qui existe, en un point quelconque du conducteur K, ne sera plus entraîné ni dans un sens ni dans un autre.

Cet équilibre nouveau établi, le fluide négatif de R doit être en quantité plus grande que le fluide positif qui demeure sur A après le contact.

Il suit de là que si on enlève le conducteur K et qu’on lui fasse toucher le plateau B, l'action du fluide de R l’emportera sur l'action du fluide de A, et une partie du fluide négatif sera neutralisée; sur A le fluide se retrouvera donc en quantité plus grande que sur R ; on pourra en enlever une

:OM»ENSATEI!KS.

nouvelle quantité et ainsi de suite. Le condensateur perdra son électricité par une succession de petites décharges alternativement produites en A et en II, et comme nous l'avons déjà expliqué, chacune de ces décharges donnera lieu à une étincelle.

757. Déchargé inNtnntnnCe. — Prenons l’excitateur à manche de verre, qui est constitué, comme l’indique la figure ôtli, par deux liges de cuivre 1) et C mobiles autour d’une charnière au point O, et munies de manches de verre, à l’aide desquels on tient l’excitateur. Touchons, avec l’extrémité I), un point du plateau B; aucun phénomène nouveau n’apparaît, nous le savons à l’avance. Approchons du plateau A, l’extrémité C de l’excitateur jusqu’au contact, tout en laissant I) dans sa position primitive : un mouvement d’électricité aura lieu dans l’arc excitateur ; la boule C soumise A l'influence prédominante de A se chargera d’électricité négative, et en même temps, sous cette même influence, de l’électricité positive sera repoussée vers It. l)e là, une perturbation de l’équilibre des fluides des deux plateaux, une neutralisation d’abord partielle du fluide de A, puis du fluide de K, et ainsi, par un mouvement continu d’électricité sur l’arc interposé, une série de décharges partielles amènera la décharge complète. Il 11e restera sur l’appareil que le fluide positif en excès.

Kn fait, les décharges partielles dont nous venons d’indiquer ta production s'opèrent dans un temps d’une durée trop petite pour être appréciée : en outre, quand le condensateur est suffisamment chargé, une étincelle jaillit toujours avant que l’excitateur ne touche les deux plateaux; cette étincelle fait disparaître presque toute l’électricité de l’appareil ; au contact cependant, la décharge est plus complète.

Lorsque l’excitateur n’est pas isolé, les mêmes phénomènes ont lieu ; seulement, le condensateur 11e conserve plus aucune trace d’électricité après le contact.

758. Courant» dXectricItA Hur l'rxeltateur. — La théorie, que nous venons de donner, montre que, pendant la décharge, il y a, sur le conducteur DOC interposé entre les deux plateaux, deux courants d'cleclricitr en sens inverse l’un de l’autre, exactement comme cela a lieu quand une série de décomposition et de recomposition se produisent sur les corps soumis à l’influence. L’on voit aussi, qu'il est inexact de diie

ÉLECTRICITÉ

i|iu> les électricités du condensateur se réunissent par l'intermédiaire de l’arc métallique interposé. En réalité, ce sont les fluides de l'excitateur qui viennent se combiner avec ceux qui composent la charge des plateaux.

7 ."il. Carreau de Ccyde. — On donne le nom de carreau de Lnjde à un condensateur formé d'une simple lame de verre ifuj. 505), dont les deux faces sont recouvertes chacune d'une feuille d’étain : c’est exactement le condensateur que nous avons employé tout h l’heure; seulement les lames métalliques ont ici une épaisseur très-petite. Avec cet appa-

1 reil facile à construire, on peut reproduire toutes

les expériences signalées précédemment. Il a même un avantage : il prend une charge plus considérable que notre premier condensateur : cela tient à ce que les lames collées sur le verre sont plus rapprochées l’une de l’autre que nos — plateaux A et B. Aussi, quand on décharge ce condensateur, obtient-on une magnifique étincelle.

740. HouK-iiie de i.eyde — La bouteille de Leyde (fi g. 50(î) est aujourd’hui formée par un flacon à col étroit, qui contient des feuilles d’élain ou de clinquant. Celles-ci représentent, par leur ensemble, le plateau métallique A du condensateur ordinaire. Elles communiquent avec l’extérieur par l’intermédiaire d’une tige de métal portant une boule

FiK. 301.

Fig. 306.

à l’une de ses extrémités ; celte tige pénètre au milieu des feuilles de clinquant et se trouve fixée au goulot par un bouchon. La surface latérale de la bouteille est recouverte, presque jusqu'au goulot, d'une feuille

COISUENSATKl IIS.

d'étain, qui recouvre aussi le fond, cette feuille tient la place du plateau II. On donne le nom d 'armures aux corps conducteurs qui sont ainsi séparés par la lame isolante. Pour que les deux armures soient bien isolées l'une de l'autre, on a soin de recouvrir extérieurement le goulot et même le haut de la bouteille d'un vernis à la gomme laque.

Pour charger une bouteille, ou tient en général l'armure extérieure à la main, et on met l'armure intérieure en communication pendant un temps suffisant avec une machine électrique en activité. La bouteille peut être ensuite écartée ; ou est sur qu'elle a atteint sa limite de charge, lorsque le petit pendule mobile que porte habituellement la machine a pris son écart maximum. La ligure 307 montre une des méthodes employées pour la décharger. L’excitateur BIP est entièrement métallique et la décharge a lieu sans donner de commotion à celui qui le lient, pourvu que le contact soit d'abord établi en B’ avec l'armure extérieure. La décharge passe à travers le métal dont la conductibilité est très-supérieure à celle du corps de l'homme.

741 . Expérience de Frnnkiln. — A peine la bouteille de Leyde venaitelle d’être découverte, que Franklin parvint à établir les premières bases expérimentales de la théorie qui en explique les effets. En opérant successivement sur chacune des armures, il reconnut qu'elles étaient chargées de deux espèces d’électricité. Ses premiers essais seront actuellement pour nous très-faciles à comprendre.

H approcha une balle de moelle de sureau C soutenue par un lil de soie de l'armure intérieure A :

celle balle après le contact avec A fut repoussée, elle se précipita vers l’armure B, qui l'attirait, puis repoussée par elle, elle continua ce mouvement de va-et-vient pendant un temps assez long. La ligure 308 représente la balle de sureau C dans la position qu elle doit occuper pour que l’expérience réussisse.

Parmi les nombreux essais de Franklin, nous citerons encore le suivant : Un homme porté sur un gâteau de résine prit à la main l'armure

194 KLK0TKIC1TÉ.

extérieure d’mie bouteille de Leyde chargée, et dés qu'une |iersunnc eut touché l'annure intérieure, celui «{tii tenait la bouteille se trouva chargé d’électricité de nom contraire à celle de la source, (le résulta! a été expliqué (756).

742. Usures <i<- i,irhi«-n»ior(t. — Une autre expérience qui fait reconnaître d'une manière assez nette que les deux armures d’une bouteille de Leyde sont chargées d’électricités de noms contraires, c'est l’expérience des figures de Lichtenberg (fig. 509). Sur un gâteau de résine, •ni promène le bouton de la bouteille chargée, de manière à tracer la lettre P, par exemple; puis on pose cette bouteille sur un corps isolant. On la saisit par le bouton et avec l’armure extérieure, on trace d’autres traits, par exemple, la lettre N. Veut-on Fig. 300. reconnaître que les deux armures ont laissé sur

le gâteau de résine chacune une électricité différente, on emploie un mélange pulvérulent formé de soufre et de minium, qui est introduit dans un soufflet. Chassées du soufllet, les deux poudres frottent l’une contre l'autre, s’électrisent et se répandent comme un nuage de poussière à la surface du gâteau de. résine; le soufre, que le frottement a chargé d’électricité négative, se rend sur les points touchés par le bouton de la bouteille, il dessine en jaune la lettre P tracée la première, le minium, chargé d’électricité positive, dessine en rouge la lettre N tracée en second lieu.

• 745. In électricité* *e portent HUr la Inmr inolnnte. — lîll con-

densateur, une bouteille de Leyde représentent un ensemble assez complexe de corps conducteurs et de corps isolants. Au moment où l’un de ces appareils est chargé, où l’électricité réside-t-elle? Telle est la question que Franklin s’est posée et qu'il a résolue d’une manière élégante. A cet effet, il se servait, comme bouteille de Leyde, d’une bouteille pleine d’eau qu’il tenait à la main ; l’eau remplissait l’office de l'armure intérieure, et la main, celui de l'armure extérieure. Quand la bouteille fut chargée, on fit écouler dans un vase l’eau qu’elle contenait, celle eau ne parut pas électrisée. On remplit alors la bouteille d’eau nouvelle, et l’étincelle jaillit entre les deux armures, par l’emploi de l'excitateur.

Franklin répéta l’expérience avec le même succès, en se servant d’un carreau de Leyde, dont les armures étaient mobiles. Aujourd'hui ou la reproduit dans les cours de physique eu rendant mobiles les armures et la lame isolante de lu bouteille (fig. 510). L’appareil se compose:

•CUMIb.NSATEUItS.

1" d'un vn.se inê(alli(|iie en forme de timbale I!; 2" d'un verre un peu évasé I placé à l'intérieur; 5' d'un cylindre métallique A armé d'un crochet à boulon, qui constitue l'armure intérieure, car ce cylindre est placé dans le vase de verre. La bouteille construite est chargée à la façon ordinaire, puis posée sur un gâteau de résine. Ou enlève, au moyen

Fin. :.iii.

d’un crochet de verre, l’arinure intérieure, puis le vase de verre, et ou Louche les deux armures ainsi séparées. On reconstruit ensuite la bouteille et on trouve qu’elle est chargée. Ainsi donc l’électricité n’avait point été conservée par les lames métalliques, elle résidait sur les deux faces de la substance isolante.

714. Batterie. — La grandeur des bouteilles a une limite qu'on ne peut dépasser; on doit à Franklin d'avoir imaginé d’associer entre elles plusieurs bouteilles de Levde de manière à constituer par leur ensemble un condensateur à très-large surface. Les batteries sont, en général, composées de neuf bouteilles très-grandes (fig. 5H), qui sont placées dans une boite recouverte d’une feuille métallique, si bien que toutes les armures métalliques sont réunies entre elles. On fait communiquer ces armures avec le sol par une chaîne métallique attachée à la poignée P, qui est réunie avec la feuille métallique de l'intérieur île la boite; quant aux armures intérieures, elles communiquent ensemble par des tiges, qui aboutissent toutes au bouton de la bouteille centrale; mi pendule placé sur une des bouteilles fait connaître la charge de la batterie.

Pour charger une batterie ou met les armures intérieures en communication avec la machine et la chaîne en contact avec le sol. L'appareil se charge comme une bouteille de Leyde ordinaire.

745. Diverse» expérience». — Avec lu batterie on peut montrer,

VMi

ÉLECTRICITÉ

mieux qu'avec tout autre condensateur, les effets produits par une grande quantité d électricité qui traverse les corps. Ces effets sont d’ailleurs ceux que nous avons déjà décrits (tt!tS-7l2).

Première expérience. — Un lil métallique très-fin F, est tendu d'avance

rtg. r>u.

(liij. 511) entre deux liges de métal A et A' soutenues sur des colonnes de verre; l’une des tiges A touche l'armure extérieure d’une batterie (pie l'on' charge. Dès que la charge est suffisante, on réunit la seconde lige A' et l'armure intérieure de la batterie par un excitateur à manches de verre ; la batterie se décharge à travers l’ensemble forme par les tiges métalliques, le fil très-fin et l'excitateur, bans cet ensemble de conducteurs ont donc lieu ces mouvements d’électricité, qui ont été déjà signalés, et le fil ainsi parcouru par les fluides s'échauffe, rougit, fond et même éclate en vives étincelles, quand il est combustible comme le fer.

Deuxième expérience. — Au lieu de faire passer la décharge à travers un fil fin, si on lui fait traverser une feuilic métallique très-mince, telle qu’une feuille d’or battu, les mêmes phénomènes ont lieu. Un ruban de soie mis sous la feuille d’or se recouvre, après la décharge, d’une poudre noire formée par l’or volatilisé. On a l’habitude, en répétant celte expérience dans les cours, d’en prendre occasion pour rendre hommage à la mémoire de Franklin. Un place la feuille d’or sur une découpure représentant le portrait de Franklin (/i</. 512), au-dessous de la décou-

CO.NDENSATKIIRS.

pure, ou mel un ruban de soie, on serre le toiileulredes presses. IJtiand la déeliarge passe, l’or se volatilise, la vapeur d’or Immit le ruban et le portrait de Franklin est peint par la foudre, comme l’indiipio la légende <pii entoure le portrait.

H*. 3IÏ.

Troisième expérience. — Les corps mauvais conducteurs sont brisés (juaud ils se trouvent sur le trajet de la décharge d’une batterie. T et T' Ifiy. 515) représentent deux poiidcs dont l’une ^ est mise en communication avec l’armure extérieure d’une batterie :

entre elles peuvent être placées descaries à jouer ou une lame de veiTe.

Aussitôt que la seconde pointe est réunie avec l’armure intérieure par l’intermédiaire de l’excitateur, la déchargea lieu malgré l’interposition du verre ou des cartes qui conduisent mal l’électricité. Aussi les t rouve-lon percées d’un trou là où l'étincelle a passé.

I. expérience réussit même avec, nue seule bouteille de Leyde; la ligure 515 la représente exécutée dans ces conditions.

m KLKUïw.irt.

Quatrième expérience. - Line quatrième expérience, qui ne réunit qu'avec une très-forte batterie, consiste à mettre sur le trajet de la décharge (lu sable liu reposant sur une plaque métallique. Ou fait passer la décharge entre une pointe et la plaque conductrice, et l’on voit que sur le trajet de l’étincelle le sable fond, s'agglutine, et forme mi petit tube solide. d’apparence vitreuse.

746. Tr»iMmlM»ion de l'electi-lcHe A dintniirr. — Il II est pas possible de quitter ce sujet sans signaler l’expérience par laquelle Franklin parvint à transmettre l'étincelle électrique à de grandes distances. Lte l’une des rives du Sclmylkill, auprès de Philadelphie, il alluma de l'éther placé sur l’autre rive. Deux pieux métalliques furent enfoncés en terre; l’un d’eux portait un prolongement, qui se rendait au-dessus d’une cuiller de métal isolée et contenant de l’éther, l’n fil soutenu au-dessus du Meuve allait de la cuiller à l'armure extérieure d’une bouteille de Leydc que tenait l’expérimentateur porté sur un gâteau de résine. Le second pieu ayant été mis eu rapport avec l’armure intérieure, une étincelle jaillit au-dessus de l’éther qui s'entlamma.

747. Élertro«K*«pe randfniuiiciir. — \olta appliqua la théorie du condensateur à l’électroscope et construisit un appareil, au moyen duquel il est possible de constater la présence de l’électricité fournie par une source trop faible pour que l'électroscope ordinaire puisse servir à la reconnaître. Nous disons source ; en attri huant à ce mot un sens plus précis que nous ne l’avons lait jusqu’ici ; il signifie un corps ou un ensemble de corps, qui. dans les expériences auxquelles on les emploie, resteront toujours, ou bien chargés de la même quantité d’électricité, ou bien encore ne perdront qu'une pot lion d’électricité si petite, par l'apport à celle qu’ils possèdent, que l’un pourra toujours les considérer connue

contenant la même charge qu'au début.

t'.et instrument est un électroscope à lames d’or i/iy. 514), mais à la place du bouton est vissé un premier plateau métallique, au-dessus duquel on en pose mi second, séparé du précédent par une lame isolante. Min que la condensation se fasse très-énergiquement (ce qui est néces-

COMlK.NSATKI l!S.

suirc ilans le cas actuel, |)tiisi|iie l'on veut étudier les sources d'éleclricité Irès-laibles), Voila employait comme lame isolaule de deux couches minces de vernis appliquées l’une à la face supérieure du premier plateau, et l’autre à la face inférieure du second.

l‘our se servir de l’appareil, on place la source eu contact avec l’un des plateaux, le plateau supérieur par exemple; le plateau inférieur est mis eu communication avec le sol. La condensation se fait, et en retirant le doigt, puis le plateau supérieur, les laines divergent chargées par l’élue, tricité du plateau inférieur qui s’y répand. On peut reconnaître quelle espèce d’électricité se trouve sur les lames, en se servant du procédé employé avec l’èleclroscope ordinaire; mais il ne faut pas oublier que les lames sont chargées d'électricité de nom contraire à celle de la source, du moins quand on opère, ainsi que nous l'avons l'ail, en metlanl la source eu contact avec le plateau supérieur.

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ÉLECTRICITÉ CTX1 «SPHÉRIQUE

7 i8. Pmnlfff» Idri-i sur l'Idriilll^ rntrr lu fou ilir fl rcIrrtrlrHe — Kvp^rlfnff dr OnlllMird. — A peine lt‘S premiers l'ffels lll‘ I t‘t i IH'1‘1 lt’ électrique étaient-ils connus, que les physiciens tirent de suite la comparaison entre l'électricité et la foudre. Il leur sembla que « les phénomènes électriques sont, comme le disait l’abbé Nollel. de petites imitations de ces grands phénomènes qui nous effrayent, et qu'une nuée est, vis-à-vis d’un objet terrestre, ce qu’est le corps électrisé en présence de celui qui lie l’est pas. » Mais toutes les analogies constatées n’apportaient que des présomptions eu faveur de l’opinion qui attribuait les deux ordres de phénomènes à une même cause; il fallait des preuves. C’est franklin qui indiqua la méthode il suivre, et c'est Ualihard qui démontra d’une manière irréfutable l’identité si longtemps soupçonnée. Iialihai d réussit à s’emparer de la foudre et la lit servir à répéter toutes les expériences d'électricité alors connues.

Il profita du pouvoir des pointes, comme Franklin l’avait conseillé, et lit dresser à Marly-la-Ville une barre métallique isolée et très-aiguë à sa partie supérieure. La partie inférieure, terminée par une boule, pouvait être mise eu communication avec divers appareils. Un nuage orageux ayant passé au-dessus de la pofu'e, l’extrémité inférieure de la barre se chargea exactement comme si la pointe avait été en présence d'une machine électrique: on en lirait des étincelles.

7tb. Exp^rlrnrrw dr Franklin et dr Romm. -1,11 I 7. VJ, Franklin tenta ries expériences du même genre; mais comme le clocher de Philadelphie, sur lequel il voulait élever une barre de métal, tardait à s'achever. Franklin, impatient de soumettre ses idées théoriques à une vèrilication expérimentale, lança dans les airs un cerf-volant armé d'une

fxNrrniciTfi ATMospiifininuE.

pointe métallique. La corde du cerf-volant, qui communiquait avec la lige de métal, se terminait par un cordon de soie, que l’observateur tenait à la main. Un premier nuage orageux passa sans donner d'effet , la corde de chanvre ne conduisant pas assez bien l’électricité; mais une petite pluie survint, mouilla la corde, c| Franklin put obtenir des étincelles.

Que la corde ait mal conduit l’électricité, ce fut un grand bonheur pour le célèbre physicien, car les expériences de Itomas, exécutées un peu plus tard, montrèrent tous les dangers que comportait ce genre de tentatives. De llomas s'étant servi pour enlever son cerf-volant d'une corde tilée, analogue aux cordes métalliques de violons, put tirer des étincelles de plusieurs pieds de longueur, qui éclataient avec un bruit effrayant. Heureusement, dans la prévision de ces puissants effets, le prudent expérimentateur avait soutenu la corde au moyen d'un treuil de verre porté par un chariot mobile ; des pieux métalliques formaient une enceinte où il s’interdisait d’entrer, et en même temps un excitateur convenable servait à établir la communication entre le sol et la corde conductrice. La mort de Richmann, qui, n'ayant pns pris les précautions nécessaires, fut foudroyé dans des circonstances semblables, vint avertir, d'une manière cruelle, des périls qu’entraîne ce genre d’expériences.

750. Méthode* «e<ueli<** d'obnrrvntion. — L’appareil d'expérimenlation de Ma rlv-la-Ville, qui a servi, comme nous l’avons dit plus haut, à établir l’identité entre la foudre et l’électricité, est mis à profit encore aujourd'hui, mais sous une autre forme, pour étudier l’électricité dont l'atmosphère est chargée. Dans les observatoires, des pointes élevées sont disposées comme celle de Marly-la-Ville, et des électroscope mis en communication avec l’extrémité inférieure de ces pointes permettent de déterminer la nature et l’intensité de la charge. Four éviter tout accident, une tige métallique mise en communication avec le sol est disposée très-près de la barre principale, qui ne peut dès lors garder qu’une charge dont il n'v a pas à s’inquiéter. Ces appareils lixes 11e se trouvent que dans les observatoires. Dans les voyages, 011 emploie des électroscopes à lames d’or, dans lesquels une tige aiguë remplace le bouton qui surmonte d’ordinaire la cloche de verre (721); ou bien encore, comme l’a fait M. Becquerel, 011 va puiser l’électricité dans la portion élevée de l’atmosphère, en lançant verticalement une flèche métallique communiquant par une corde conductrice avec la tige de l’électroscope. A mesure que la flèche s’élève. In corde se déroule jusqu’à ce qu'elle

KI.KtTFtll.ITfi.

(piitte l’èlectroscope auquel elle* ne se relie que par un anneau mobile.

75| . carillon eirotriqar. — f.antoii qui Taisait des expériences d'électricité atmosphérique, fatigué dp surveiller constamment ses appareils pour saisir les instants où ils se chargeaient, imagina une petite sonnerie qui devait se faire entendre, dés que l’électricité apparaîtrait : c'est Get appareil (fig. 515) est formé «le trois timbres T, T', T” portés par une traverse métallique AA'; le timbre du milieu, mis en communication avec le sol par une chaîne conilurtrice G, est suspendu à un fil desoie ; les timbres extrêmes sont suspendus à de petites chaînes demétal. Kntre eux se tiennent de petites balles métalliques soutenues au moyen «le (ils de soie. Si l’on attache la traverse à l’extrémité inférieure de la barre terminée en pointe, qui s’élévedans l’air, les balles seront attirées par les timbres extrêmes «piand la barre se char géra, et les choqueront avec bruit; elles seront aussitôt repoussées et frapperont sur le timbre du milieu où elles perdront leur électricité. Alors, attirées de nouveau par les timbres extrêmes, elles continueront indéfiniment leurs mouvements. Cet appareil est ingénieux; mais il ne faut pas s’y tromper, il ne peut signaler que des charges électriques bien supérieures à celles qui seraient décelées par un électroscope ordinaire.

752. KCsuiiatH. — On reconnaît avec des èlectroscopes sensibles, que l’air est presque toujours chargé d'électricité. Cette électrisation peu! être constatée non-seulement quand l’atmosphère est nuageuse, mais encore au moment où le ciel est parfaitement serein : toujours ou presque toujours, les lames de l'éleetroscope divergent. Par mi temps serein, l’électricité est toujours positive; et pendant les belles journées, une assez grande régularité s'observe dans les indications de l'instrument. Le plus souvent il indique un minimum à 2 heures, un maximum à 10 hein 'es du matin, un second minimum à 2 heures après midi et un nouveau maximum à 10 heures du soir. Par les temps orageux, il est évident d'avance que l’état électrique ne doit présenter aucune régularité, mais, en outre, les nuages sont chargés, tantôt d’électricité positive, tantôt d'électricité négative. Knlin, un l'ail qui peul surprendre au premier abord, c’est que les déviations île l’éleetroscope sont moindrependant l'été que pendant l’hiver. Un semblable résultat est en conl ra-

ie carillon électrique.

nu. r.i.v

fm.TRicrrf: \tmosphkrioi e- :>or.

diction avec ce fait parfaitement coiniii que, ilans nus pays, les orages n'ont guéri1 lieu qu'en été; mais la contradiction tient à ce que pendant l’hiver, l’air est humide et que la charge de l’élertroscope est singulièrement favorisée par l'écoulement facile de l'électricité qui charge la pointe ; tandis que pendant l’été, l’air est sec et l'électricité de la pointe supérieure de l'instrument ne peut franchir aussi facilement l'air mauvais conducteur; elle reste en plus grande quantité et combat l’influence des couches supérieures île l'atmosphère. L'élertroscope, excellent pour déceler la nature de l'électricité ne donne aucun renseignement précis sur la valeur de la charge des couches atmosphériques.

755. Chu*h-n He rcJcctrlrlte aimosphCriqur . — Les causes de l’électricité atmosphérique ne sont pas connues; il semble toutefois que l’on doive considérer l’évaporation de l’eau comme la cause principale de son développement. M. Pouillet a montré que l’eau, chargée d’une matière saline, dégage les deux électricités, quand elle se réduit en vapeur; l'électricité positive s’échappe avec la vapeur, et l’électricité négative reste sur le vase où l'évaporation a lieu Pour le prouver, M. Pouillet adapte à l’un des plateaux de l'élertroscope condensateur un anneau, qui supporte nu creuset chauffé à une très-haute température, linéiques gouttes d’eau salée sont-elles versées dans le creuset, elles s’évaporent et le plateau reste chargé d'électricité négative. Mais comme les deux électricités se développent toujours simultanément, il en résulte que la vapeur, en se dégageant, a emporté avec elle l'électricité positive.

Cette expérience n’est pas complètement démonstrative : l’eau, qui tombe dans le creuset, prend la forme d’un sphéroïde (5771, elle ne s’évapore abondamment qu’au moment où elle vient à mouiller le creuset refroidi, et alors elle décrépite et des gouttelettes sont projetées en frottant contre les parois du vase. Peltier l’avait déjà montré depuis longtemps. lieux physiciens allemands, M. Kiess d’une part, et M. Reich de l'autre, ont répété ces expériences, et ils n’ont trouvé aucun développement d’électricité, toutes les fois que le creuset n’était pas chauffé jusqu’à produire la caléfaction de l’eau. La charge 11e commence à être manifeste que lorsque la température s'abaisse et que des gouttelettes projetées de tous côtés frottent contre les parois du vase. Si l’on évite le frottement des gouttelettes d’eau, on n’aperçoit aucun signe d’élec- Iricité.

Malgré l'exactitude non douteuse des expériences des deux physiciens allemands, il est difficile d’admettre qu'un phénomène, comme celui de l'évaporation, ne produise aucun dégagement d’électricité, quand ou voit.

MU ÉLECTRICITÉ

par des expériences sans nombre, que toute modification physique, imprimée ù un corps, amène une décomposition du lluide neutre. Peut-être faudrait-il des instruments plus sensibles que l’éleclroseope pour arriver à des résultats qui ne pussent laisser aucun doute dans l'esprit.

7 54. * uagru orageux fris,'» powltivrim-nt r« nrgatltrmrnl. — Quoi qu'il en soit, quand le ciel est débarrassé de nuages, l’électricité est toujours positive ; dès lors ou prévoit que les nuages eu se formant doivent se charger do l’électricité positive contenue dans l’atmosphère; mais ce que l’on n'a pas compris tout d'abord, c’est comment il s»1 forme des nuages chargés d’électrieité négative; aujourd’hui l’on s'en rend compte d’une manière satisfaisante. Qu’un nuage faiblement électrisé se trouve au-dessous d’un nuage très-fortement chargé, des phénomènes d’inlluenec auront lieu; l’électricité positive du nuage inférieur sera repoussée tout entière, puis une décomposition de lluide neutre se fera, et sur le nuage le plus faiblement électrisé se développera du fluide négatif. Alors que, par une cause quelconque, cette nuée soumise à l'influence soit en communication avec le sol; que, par exemple, elle touche le flanc d’une montagne, elle perdra son électricité positive libre et se trouvera chargée d'électricité négative.

Voici une preuve de In vérité de cette théorie. Quand par un jour serein, ou lance un jet d'eau à une grande hauteur dans l’atmosphère, les gouttes qui tomhent sont chargées d'électricité négative ; on le constate en les recevant sur un électroseope.

755. Éclair. — De tout ce qui précède, il résulte que l’éclair n’esl qu’une étincelle électrique, jaillissant soit entre le nuage électrisé et la terre, soit encore entre deux nuages orageux. L’identité des phénomènes une (ois reconnue, théoriquement il ne resterait rien à ajouter à notre élude de l’étincelle; toutefois, l’éclair présente des particularités, qu’il est indispensable de signaler.

longueur. — Un fait qui a toujours étonné, c’est l’immense longueur des éclairs, qui est quelquefois de plusieurs lieues. Il est, eu effet, difficile d'admettre, que deux images soient assez fortement électrisés, pour qu'une couche d’air d’une très-grande épaisseur soit rompue par l'action attractive des deux fluides, qui tendent à se réunir. Mais la longueur de l'éclair s’explique par In présence d'une multitude de petits corps conducteurs interposés entre les deux points de départ, à savoir ; des gouttes d’çau qui tomhent et des lambeaux de nuages détachés Tous ces conducteurs se trouvent soumis à l’influence successive, exactement comme cela aurait lieu ponr une série de cylindres placés à In suite les uns des

fXKCTRICITIÏ ATMOSl'HfiltlQIÏ'. :,n:,

autres (690), et dont tes deux extrêmes seraient chargés. I nc êtineelle apparait entre chaque conducteur et celui qui le précède; et si les conducteurs ne sont pas de grande dimension, cette myriade d'étincelles constitue pour l'mil c nune une étincelle unique.

On reproduit ce phénomène en petit dans les cours, en se servant d'un luhe de verre AI! (fiç. ô|6), sur lequel sont collées en spirale, l'une à la suite de l'autre, de petites feuilles d’étain. Oiiand on tient l'un des

si?, sm.

bouts du tube à la main et que l’on approche l’autre extrémité d'une machine électrique chargée, une étincelle jaillit entre chaque lame et celles qui en sont voisines; le spectateur, placé un peu loin, croit apercevoir une seule étincelle d’une grande longueur.

Forme. — L'éclair affecte d'ailleurs, le plus souvent, la forme sinueuse en zigzag, que présente l'étincelle d'une machine électrique, quand ou plaça; la main à une certaine distance du conducteur.

Durée. — La courte durée de l’éclair est devenue proverbiale, et nulle expression ne convient mieux pour exprimer un phénomène rapide ; car un éclair dure moins qu’un millionième de seconde. Les expériences de Wheatstone ont mis le fait hors de doute; et si tout le monde ne peut pas employer la méthode de Wheatstone, tout le monde peut du moins observer des phénomènes qui la renferment en principe et qui ont, sans aucun doute, donné à l'habile physicien l'idée première de son expérience. Au moment où l’éclair jaillit, les yeux, qui se portent sur des corps en mouvement, les aperçoivent dans une immobilité complète; les chevaux emportés au grand galop, la voiture qu'ils (rainent, les roues qui tournent, tout enfin est saisi comme an repos ; la durée de l'éclaira donc été telle-

Êi.KiTiiiem:

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ment courte que pas un objet, pas un animal n'a pu prendre pendant le temps qu’il a persisté un déplacement sensible.

Whentstone a construit un instrument, qui lui a permis non-seulement d'observer le fait, mais aussi de le mesurer. Il s’est servi d’une roue qu'il faisait tourner autour d'un axe avec rapidité ; chaque rayon décrivait d'abord un rhemin npprériable en un millième de seconde; puis la vitesse de rotation fut rendue dix, cent fois plus grande, si bien qu’en dernier lieu, un rayon se déplaçait d'une quantité notable pendant un intervalle de temps comparable à un millionième de seconde. Cette roue fut observée à diverses reprises par Wheatstone, lorsque l'éclair, en jaillissant, illuminait subitement les objets placés dans une obscurité profonde, et la durée de l'éclair était si courte qu'il ne lui fut pas possible d’observer le moindre mouvement des rayons.

75(1. Crlalr* de dltrron — Cependant, il est des éclairs, qui

paraissent comme des lueurs incertaines, persistant pendant une durée très-appréciable qui peut monter à plus d’une seconde. Ils ne sont probablement que la succession de plusieurs éclairs, qui apparaissent à des intervalles de moins d’un dixième de seconde, et dont la lueur nous semble continue. Fréquemment ou a l’occasion d'observer ce phénomène.

On mimait enfin une troisième variété d’éclairs se montrant beaucoup plus rarement que les précédents : ce sont les éclairs en boule. Les récils des circonstances de leur apparition sont aujourd’hui assez nombreux et assez authentiques, pour qu’il ne soit plus possible de douter de leur réalité. Les phénomènes auxquels ils donnent naissance sont tout à fait inexplicables dans l’état actuel de la science ; on a vu, dans quelques cas, line boule de feu arriver dans le voisinage du sol, se porter A droite, à gauche, d’une manière eu apparence très-capricieuse, et cela avec une vitesse assez petite. Habituellement, après s’ètre ainsi déplacée pendanl nu certain temps, la boule éclate en produisant une violente explosion, elle foudroie les objets voisins et laisse, autour d’elle, cette odeur caractéristique qui accompagne la foudre.

757. Tonnerre. — Le tonnerre n'est que le bruit produit par les couches d'air violemment déplacées par l'éclair et revenant très-vite sur elles-mêmes : c’est, en grand, le bruit de l’étincelle électrique. Quelquefois, mais rarement, le coup est. sec, strident; et Lucrèce a pu, avec raison, le comparer dans ce cas à l' aigre cri du papier qui se déchire. Le plus souvent, c'est un roulement qui gronde, puis éclat»* tout à coup, s’apaise, éclate et gronde plusieurs fois de nouveau, jusqu’à ce qu’enfiii le son s'éloigne complètement. Ordinairement le bruit du tonnerre

KI.F.C.TRICITK ATMOSPllfiltlOl K. ,%07

arrive à noire oreille plusieurs' secondes seulement après que l'éclaira iirillé.

Les diverses circonstances de ce bruit s'expliquent et par la longueur de l'éclairet par les échos qui servent à le répercuter. De celte grande longueur, en effet, il résulte que tous les points de l’éclair sont inégalement éloignés de l'observateur, et tous les bruits produits simultanément aux divers points de son trajet n’arrivent que successivement à l’oreille. Ainsi, l’observateur est-il à 340 mètres do l’extrémité la plus voisine île l’éclair, il commencera à entendre le bruit une seconde après que la lumière aura paru, et s’il se trouve à trois fois ôtll mètres de l’autre extrémité, le bruit venant de ce second point ne lui parviendra qu'après trois secondes, les bruits issus des points compris entre les deux points extrêmes arriveront successivement, ce qui fera durer le tonnerre pendant deux secondes.

Ces explications rendent compte aussi du renforcement avec lequel le tonnerre éclate A certains instants. Par sa forme en zigzag, l'éclair doit présenter un certain nombre de points situés à une même distance de l'observateur; les détonations qui ont lieu, en ces différents points, arrivant simultanément A l'oreille, produisent un bruit intense.

Les échos permettent aussi d'expliquer le roulement du tonnerre; ces échos ont pour cause la proximité des nuages, du sol, des édifices ou des montagnes. Il suffit d’avoir entendu un coup de canon dans les montagnes pour se rendre compte de cette dernière influence; quelquefois même le bruit ressemble, A s’y méprendre, A celui du tonnerre. Aussi c’est dans les gorges profondes des régions montagneuses que le roulement du tonnerre se prolonge le plus longtemps, quelquefois il se fait entendre sans interruption, pendant toute la durée de l’orage, surtout si les éclairs se succèdent A de courts intervalles. Le phénomène acquiert alors un caractère de grandeur, qu'il ne présente jamais, quand l'orage éclate au-dessus d’une ville ou d’une vaste plaine.

738. Effet» «le I» foudre. — Les effets de la foudre sont en grand ceux de l'étincelle électrique. Il y a donc lieu de les distribuer en trois classes ; effets physiques, chimiques et physiologiques.

7f>9. Effet» pt«y»ique». — La foudre échauffe, fait rougir et fondre les fils métalliques fins qu’elle atteint et qu'elle parcourt. Voici tm exemple entre mille, nous le trouvons consigné dans la savante notice d'Arago sur le tonnerre, A laquelle nous emprunterons les faits que nous allons mentionner. Le paquebot de New-York recul un coup de foudre dans la journée du 19 avril 1827. l ue chaîne de fer, de 40 mètres

ÉI.KLTItlt'.ITK.

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de long et en communicalion avec la mer par une de ses extrémités, fui fondue presque entièrement : le diamètre des barreaux qui formaient les chaînons était de fi millimètres.

Mais les effets ne sont pas toujours aussi puissants; les coups de foudre agissent aver, une énergie en rapport avec la charge des images. Ainsi un coup de foudre, qui tomba sur la tour de. Newbury, se propagea le long de In lige en fer du pendule de l’horloge sans la fondre; cette tige cependant n’avait que la grosseur d’une forte plume d’oie.

7ti0. Des phénomènes de fusion sont aussi opérés par la foudre, qui traverse les matières terreuses. Iles tubes creux, à parois vitrousps, se forment dans le sable, aux points atteints par la foudre : nu les nomme des futguiïtes. Pendant longtemps ces tubes ont été connus, el leur mode de formation avait été expliqué, avant que des preuves certaines eussent établi la vérité de l’explication; mais le professeur ilngen de Kœnigsberg saisit la nature sur le fait. Le 17 juillet 1825, le tonnerre tomba sur un bouleau prés du village de Itauschcu ; les habitants étant accourus virent, auprès de l'arbre, deux trous étroits et profonds. Le professeur ilagen lit creuser avec soin tout autour de ces trous, et il trouva un tube vitrifié très-brillant à l’intérieur et identique à ces tubes qu’on avait souvent rencontrés dans le sable et dont, sans démonstration suffisante, on attribuait la formation à la foudre. Avec une forte étincelle de la batterie, on a produit en petit des tubes semblables aux fiilgurites.

761. La foudre déplace les corps bons conducteurs, transporte non plus seulement des corps légers, mais des masses d’un poids considérable.

Le 6 août 1899, à Swintou, près de Manchester, la foudre arracha de ses fondations et souleva en masse un nmr, qui se composait de 7,008 briques el pouvait peser environ 2fi tonnps : l’explosion le transporta verticalement sans le renverser, l’une de ses extrémités avait marché de !l pieds et l’autre de 4.

762. L’éclair agit sur les aiguilles aimantées, les désaimante en parlie, quelquefois totalement, et même son action est assez puissante pour renverser les pôles. C’est en I67ô que le fait a été observé pour la première fois. A cette époque, deux bâtiments anglais marchaient de conserve dans un voyage de Londres à In Barbade. La foudre frappa l’un d’eux el le capitaine du navire préservé voyant que le bâtiment, atteint par l'éclair, virait de bord comme pour retourner en Angleterre, de-

ÉLECTRICITÉ ATMUSI'IlÉIIIQl K. 5«U

maudit la cause de celle détermination subite et n’apprit pas sans étonnement, que son compagnon croyait suivre encore sa première route, l u examen attentif montra que les pôles des aiguilles étaient renversés : le pôle qui devait se diriger vers le nord pointait au contraire vers le sud.

Ainsi déjà, à l'intensité près, les effets physiques de la foudre soûl ceux que nous a donnés l’électricité ordinaire.

7(i.">. Kffri» chimique*. — La foudre enflamme les matières combustibles comme l'étincelle enflamme dans nos laboratoires l'alcool, l'éther, les résines. Kn I il 7, la foudre mit le feu à une pyramide en charpente, qui terminait le campanile de Saint-Marc à Venise. L'incendie consuma tout. La pyramide fut reconstruite, mais le tonnerre la réduisit de nouveau en cendres le 12 août I 199.

764. Dans l’eudiomètre, l’étincelle électrique, en traversant un mélange d'oxvgène et d’azote, produit de l'acide azotique. Aussi la foudre agit-elle sur les éléments de l’air, et trouve-t-on toujours, dans les pluies d'orage, l'acide azotique combiné avec l'ammoniaque qui préexistait dans l'atmosphère.

705. Enfin, l’odeur spéciale qui se répand toujours dans l'air, au moment où la foudre tombe, ne peut s’expliquer que par un effet chimique de l'étincelle électrique. Mais en quoi consiste au juste cette action chimique'? quels sont les corps qui réagissent dans ce cas? La solution de ces questions est encore douteuse. L’odeur est-elle due à la vapeur nitreuse, qui se produit toujours dans l'atmosphère au moment des orages et dont nous venons d’expliquer la formation'? Tient-elle au transport des matières combustibles enlevées aux corps que la foudre vient d’atteindre? ou bien enfin l’oxygène a-t-il ac |uis, sous l’inllueuce do l'électricité, cet état particulier que Ton a désigné sous le nom d’ozone? Chacune de ces opinions peut être soutenue, bien qu’il soit difficile d’accepter aucune d’elles comme définitive.

7tjf>. Effet* phyNioioitlque». — Quant aux effets physiologiques, ils sont bien connus : la foudre tue, blesse les animaux, quelquefois ne produit qu'une syncope momentanée, et (Vautres fois enfin elle ne donne qu'une forte commotion.

Le 11 juillet 1819 la foudre tomba, pendant le service divin, sm l’église de Cliàteauneuf-les-Moustiers, elle tua raide 42 personnes et en blessa 82. C’est un des exemples les plus effrayants des effets de 1a foudre; mais il ne faudrait pas trop s’en émouvoir, caren réalité le danger d’étre foudroyé est très-minime. D’après Arugo, la probabilité qu'il v

:,|U KI.KCTRICITK.

a polir chacun des habitants de Paris de mourir foudroyé est moindre que celle d'être écrasé, en passant dans les rues, par la chute d'une cheminée ou d’un vase à (leurs.

S’il faut s'en rapportera une croyance générale, ou est beaucoup plus exposé eu rase campagne que dans les villes. I.a précaution si sotivrul recommandée de ne point se réfugier sous de grands arbres pendant les orages, a surtout de l’importance, lorsqu’on se trouve au milieu d’une plaine unie et peu boisée. 1,’arbre qui sert d’abri contre la pluie représente, dans ce cas. à peu prés le seul point culminant, qui puisse se trouver à une petite distance du nuage orageux, et comme il est mouillé |>ar l’eau pluviale, il constitue un bon conducteur tout uatmvllemenl destiné à l'écoulement du fluide électrique. La même raison devrait faire prohiber l'usage, assez généralement répandu, de sonner les cloches pendant les orages; non pas que le bruit puisse avoir quelque inlluencc sur la direction que suivra l'étincelle électrique, mais le sommet du clocher est un point élevé, les cloches sont des niasses métalliques subissant promptement l'iulluencedu nuage orageux, et celui qui tient la corde établit une communication directe entre les cloches et le sol Si la foudre tombe sur l’édilice, il est presque certain que le sonneur sera la première victime.

767. Cho«- en retour. — Des animaux sont quelquefois foudroyés, sans que la foudre les atteigne; mais ils le sont an moment où elle tombe à distance et souvent même à une distance assez considérable. Un explique ce fait par l'action du nuage orageux, qui s'exerçant sur les hommes on sur les animaux placés à la surlace du sol accumule, à mesure qu’il approche, une grande quantité d’électricité dans leurs organes. Celte accumulation, lente si le nuage arrive lentement, ne produit pas de changements brusques, et s'opère sans que l’individu soumis à l'influence eu ail même le sentiment. Mais que le nuage se décharge subitement, même à une assez grande distance, l'électricité développée par influence n'e>l plus retenue; les organes traversés alors rapidement par le lluide électrique, sont foudroyés comme ils l'auraient été par un coup de foudre direct. Tel est le phénomène que l'on nomme rime en retour.

768. ParaioDorrrr . — - Franklin proposa de garantir les èdilices de la foudre, en les armant de la barre métallique terminée en pointe II' i/iÿ.517), qui avait servi à constater l'identité de la foudre et de l'électricité. Cette barre s’appelle la tii/e du paratonnerre. La pointe, dirigée vers le ciel, est mise en communication avec le sol par un conducteur de métal IA, qui complète le paratonnerre.

KI.KCTItlCirf: AHHtMIlKlilui K.

/ü!t. Tlifiirk du |in rat <!■■■■ fri'o . - - L'effet <lll |iiirsihilliu>ric' es! aisé a comprendre. I n nuage orageux chargé d’éleetricité positive est-il audessus de l’êdiliee, il agit par inllueuce sur les corps conducteurs dont cet édifice se compose : vers la pointe I*((iÿ. 517) se dirige un flux abondant d'électricité négative qui s'eu échappe d’une manière continue et va neutraliser en partie celle du nuage. Quant au fluide positif, repoussé par le fluide libre du nuage, il se rend dans le sol, par l'iulei-médiaire du conducteur métallique IA, dont nous venons de parler. Si tous les corps bons conducteur de l'édiliee, et surtout si les masses métalliques telles que M, M, sont reliés à la lige, les électricités que le nuage développera par influence s'en iront continuellement l'une vers la pointe, l'autre vers le sol. Dans ces conditions, trois résultats seront obtenus.

1° Le paratonnerre empêchera toute accumulation d'électricité en unpoint quelconque de l'édifice; son extrémité la plus élevée sera toujours plus chargée que tout autre conducteur placé eu présence du image orageux ;

5- un flux constant d’électricité s'écoulera vers les nuages pour neutraliser le tluidedout ils sont chargés.

770. Ces résultats se justifient trèsbien par la théorie. La foudre ne Fig. 017.

frappe un point quelconque que dans le cas où le fluide libre provenant de l'influence s’y trouve accumulé. L’édifice se trouve donc protégé, puisqu 'étant muni d’une pointe métallique il ne peut garder qu’une faible charge d’électricité (690). Déplus, si le nuage est fortement électrisé et que l’éclair jaillisse (cela est arrivé plus d’une fois), c’est le puraloil-

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lierre qui est frappé connut* plus voisin du nuage et plus chargé d'électricité que tout autre point de l’édifice ; dans ce cas, les électricités eu mouvement suivent, sans causer aucun dommage, la chaîne qui relie le paratonnerre au sol. Kiifin, l'écoulement du fluide, à l'extrémité de la pointe, pendant que l'influence s'exerce, rend encore le paratonnerre utile à un autre point de vue : il neutralise en partie la puissance électrique dn nuage, et protège ainsi par anticipation les objets au-dessus desquels ce nuage doit passer, dans sa course ultérieure.

771 . Tl*e du purntonnrrrr. — La théorie qui précédé enseigne les précautions que l’on doit apporter à l'établissement d’un paratonnerre. Il faut d’abord que l’extrémité de la lige soit aiguë ; c’est une difficulté : le 1er qui constitue cette tige se rouille par l'action de l’air et de l'eau, et la pointe d’une tige de fer serait bientôt émoussée. I ne commission de l'Académie des sciences, dont Gay-Lussac fut nommé rapporteur, étudia la question avec soin et prescrivit de former l'extrémité de la pointe avec le platine, c’est-à-dire le plus inaltérable des métaux. Un réunit aujourd’hui le platine au fer en soudant à chaud les deux métaux de la même manière qu'on soude le fer au fer, sans l’emploi d’aucun corps intermédiaire. Mais le platine est cher, la soudure est difficile à exécuter et, dans ces derniers temps, l'Académie a cru pouvoir conseiller de remplacer la pointe de platine par un cône de cuivre doré CG' {fi y. 518) que l'on visse aisément à l'extrémité de la barre. Les mouvements rapides de l'électricité dans un conducteur soumis à l'influence d'un nuage orageux tendent à élever sa température d'autant plus que sa seetion est plus faible; c’est pour ce motif que l’on substitue aujourd'hui les cônes de cuivre dont l'angle au sommet est assez grand aux pointes lines qu’oit adaptait autrefois à l'extrémité du paratonnerre; la fusion et le ramollissement de la pointe métallique sont alors beaucoup moins à craindre. La figure 518 donne en ilmn- Hmmlriir les dimensions de cette partie du paratonnerre.

7 7 ‘2. Conduelrur du parnlonnrrrr. — La coilllllllllicalioil dll conducteur IA avec le sol doit être extrêmement bien établie : il faut qu’elle --oit installée dans un terrain humide, profond, el même que le mêlai aboutisse à une nappe d’eau de grande étendue. Pour assurer l'écoulemeiit du fluide el empéelier en outre l’oxydation du fer, ou entoure les branches du conducteur, qui pénètrent dans le sol, de braise de. boulanger, qui conduit suffisamment l’électricité. Autrefois ou avait conseillé