ÉLECTRIQUES. ÉLECTRICITÉ ATMOSPUÉRIQUE. CAUSE QUI LA

PRODUIT. NUAGES ÉLECTRIQUES. — CHOC EN RETOUR. VIO- LENCE DES EFFETS DE LA FOUDRE. SA VITESSE. PHOSPHO- RESCENCE. AURORES DORÉALES.

L'électricité est un de ces agens impondérables qui pénètrent la terre et toutes les substances, sans affecter leur volume ou leur température , ou même sans donner aucun signe visible de leur existence quand ils sont dans un état neutre; mais qui développent, lorsqu’on détruit cet état d’équilibre, des forces capables de produire, dans certains cas, les effets les plus subits, les plus violens et les plus destructeurs; tandis que dans d’autres, leur action, quoique moins énergique, est d’une continuité indéfinie cl ininterrompue. Ces modifications de la force électrique , dépeudant quelquefois de la manière dont elle est excitée , présentent des phénomènes d’une grande diversité, mais tellement liés cependant, qu’ils justifient cette hypothèse , qu’ils doivent leur origine à un principe commun.

L’électricité peut être mise en activité par la force mécanique, par l’action chimique, par la chaleur et par l’influence magnétique. On ignore absolument pourquoi ce» •gens la font sortir de son état neutre, ou de quelle ma-

332 CORPS éi ectriqdes. [ Sect. XXV

nière elle existe dans les corps; si c’est un agent mater ou simplement une propriété de la matière. Cependa comme il faut toujours une hypothèse pour expliquer phénomènes observés, l’on a supposé que c’était un (U i y infiniment élastique, susceptible de se mouvoir avec dii degrés de facilité à travers les pores, ou même la substa * # de la matière; et, comme l'expérience démontre que d un certain état d’électricité , les corps s’attirent , et « dans l’autre, ils se repoussent, l’hypothèse de deux so d’électricité , l’une appelée positive, et l’autre négative été adoptée. Toutefois il importe peu qu’il y ait rée ment deux fluides différens, ou que l’attraction et la pulsion mutuelles des corps proviennent de l’excès ou défaut de leurs électricités , puisque tous les phénomè peuvent également s’expliquer par l’une ou l’autre hy thèse. Comme chaque électricité a ses propriétés parti Itères, cette partie de la science peut être divisée en p sieurs branches, dont les pages suivantes sont destinée donner quelque idée. .

Les substances dans lesquelles les électricités posi et négative sont combinées de manière à former un i neutre, ne se repoussent ni ne s’attirent. Il y a une ch nombreuse [de corps désignés sous le nom d’électriqu dans lesquels l’équilibre électrique est détruit par le fro ment; alors, les électricités positive et négative sont m en action, ou séparées; l’électricité positive est poussée d une direction , et l’électricité négative dans une autre; d suit que les corps doués de la même espèce d’électricitt repoussent, tandis que ceux dont l’électricité est contre r s’entre-atlirent. A distances égales, la puissance attraci est exactement égale à la force répulsive ; et quand rien ne oppose, elles se réunissent avec une grande rapidité et I grande violence, en produisant l’élincclle, l’explosion el choc électriques : l’équilibre alors se trouve rétabli , et

[ Sect. XXVII.] CORPS ÉLECTRIQUES. 335

lectricilé reste latente jusqu’à ce qu’elle soit de nouveau sollicitée par une nouvelle cause excitante. L’une des deux sortes d’électricité ne peut être développée sans qu’il se développe en même temps une quantité égale de l'autre; ainsi, quand on frotte un bâton de verre avec un morceau d’étoffe de soie, il sc produit autant d’électricité positive dans le verre qu’il y en a de négative dans la soie. La nature de l’électricité dépend plus de la condition mécanique que de la nature de la surface; ce qui le prouve, c’est que lorsque deux lames de verre, l’une polie et l’autre dépolie, sont frottées l’une contre l’autre, la surface polie acquiert l’électricité positive, et la surface dépolie l’électricité négative. La manière dont on opère le frottement change aussi la nature de l’électricité. Si l’on applique longitudinalement l’un sur l’autre un ruban blanc et un ruban noir, d’égales longueurs, et qu’on les fasse passer entre le doigt et le pouce, de manière à ce que leurssurfacesfrottenll’une contre l’autre, ils s’électrisent, et lorsqu’on les sépare, on trouve que le ruban noir a acquis l’électricité négative, e* le blanc, l’électricité positive. Mais, si l’on tire le ruban noir dans le sens de sa longueur, en le plaçant en croix sur le ruban blanc, c’est le noir qui se trouve électrisé positivement, et le blanc négativement. L’électricité peut être transmised'un corps à un autre, à la manière du calorique, c’està-dire aux dépens du corps qui la transmet. Bien qu’aucune substance ne soit absolument imperméable au fluide électrique, et qu’il n’y en ait aucune non plus qui n’oppose quelque résistance à son passage, il est cependant un certain nombre de corps appelés conducteurs, tels que les métaux, l’eau, le corps humain , etc. , dans lesquels il se meut avec beaucoup plus de facilité que dans d’autres, comme l’air atmosphérique, le verre, la soie, etc., que l’on appelle par cette raison non-conducteurs. Le pouvoir conducteur est affecté par la température et l’humidité.

554 conps KOK-iiLiiCTHiQLKS. [ Sect. XX

Les corps entourés de non-conducteurs sont dits is parce que, lorsqu’ils sont chargés, l’électricité ne peut échapper. Quand on néglige de les isoler, l’électt qu’on leur communique se transmet à la terre qui es .bon conducteur. Il devient donc impossible d’accu 1er l’électricité dans une substance conductrice qui pas isolée. Il existe un grand nombre de substances a lées non-électriques, dans lesquelles l’électricité n’est sensiblement développée par le frottemeut, à moins qu’ ne soient isolées; pette circonstance 'est duc probabler à ce que leur pouvoir conducteur est tel, que l’électrici dissipe à mesure qu’elle est développée. Les métaux , exemple, bieu qu’on les appelle non-électriques, peu cependant être électrisés; mais comme ils sont bons < ducteurs, ils ne peuvent demeurer dans cet état s’ils en communication avec la terre. Il est probable qu’il n’ei aucun corps qui soit parfaitement non-électrique, on j faitement non-conducteur; mais il est évident que les cc électriques doivent , jusqu’à un certain point, être i conducteurs, car autrement , ils ne pourraient retenir état électrique.

L’on a supposé qu’un corps isolé reste à l’état de re| parce que la tension de l’électricité, c’est-à-dire sa près, sur l’air qui la relient, est égale de tous côtés; mais q lorsqu’on approche de ce corps un autre corps dans état semblable, et chargé de la même espèce d’électric la répulsiou mutuelle des particules du iluidc électri diminue sa pression sur l’air, vers les côtés adjacens deux corps , et l’augmente aux extrémités opposées; conséquent cet équilibre est détruit, et les corps, céda l’actiou de la force prépondérante, se repoussent ou s’é gnent l’un de l’autre. Quand, au contraire, ils sont chai d’électricités opposées, on admet que par suite de l’att: tion mutuelle des particules du fluide électrique , la p:

[Sect. XXVII. ] ÉLECTJUCIT É PAR INFLUENCE. 33$

sion sur l'air est augmentée vers les côtés adjaceus , et diminuée vers les côtés opposés ; conséquemment, les corps sont poussés l'un vers l’autre, et l’on voit que, dans les deux cas, le mouvement correspond aux forces qui le produisent. L’on a essayé ainsi d’attribuer les attractions et les répulsions électriques à la pression mécanique de l’atmosphère; mais il est plus que douteux que ces phénomènes soient dus à cette cause. Toutefois il est certain que , quelle que puisse être la nature de ces forces , leur action n’est atténuée par l’interposition d'aucune substance, pourvu que cette substance ne soit pas clip même dans un état électrique.

Un corps chargé d’électricité tend , quoique parfaitement isolé, à produire dans tous les corps qui l’avoisinent un état électrique opposé au sien. L’électricité positive tend donc à produire l’électricité négative dans un corps voisin, et wee versd, l’effet étant d’autant plus grand que la distance est moindre. Ce pouvoir que possède l’électricité de donner aux corps placés dans son voisinage un état électrique contraire est appelé influence. Quand on présente un corps chargé d’une des deux espèces d’électricité à un corps neutre, il tend, en vertu de la loi d'influence, à détruire fa condition électrique du corps neutre. Le corps électrisé communique l’électricité de nom contraire à la partie adjacente du corps neutre, et par conséquent, l’électricité de même nom à l’extrémité opposée. Il résulte de là que la neutralité du second corps est détruite par l’action du premier, et que les parties adjacentes des deux se trouvant dans des états électriques contraires, s’attirent mutuellement. L’attraction qui existe entre les substances électrisées et cellés non électrisées , est donc simplement une conséquence de leur changement d’état, résultant directement de la loi d’influence , et non d’une loi particulière. Les effets de l’influence dépendent de la facilité avec

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intensité de l’électricité. [ Sect. x:

l’état neutre d’un corps peut détruit; et comme cette facilité est proportionnelle at voir conducteur du corps, il s’ensuit que l’attraction cée par une substance électrisée sur une autre sub préalablement neutre, est beaucoup plus énergiqu dernière est conductrice que si elle est non conduc La loi de l’attraction et de la répulsion électriques déterminée en suspendant horizontalement, à un fil di une aiguille de gomme laque, portant à l’une de ses < mités un fragment de feuille d’or électrisé. Un globe trisé et présenté à la feuilled’or la repousse ou l’attire', qu’il est chargé d’électricité de même nom , ou c tricitc de nom contraire, et par conséquent, fait ' l’aiguille, plus ou moins rapidement, selon qu’il plus ou moins éloigné. La comparaison des nombres cillations accomplies dans un temps donné, pour di distances données, détermine la loi de la variation d tensité électrique, de la même manière que la for gravitation est mesurée par les oscillations du pei Coulomb a inventé un instrument au moyen duqt évalue exactement l’intensité des forces en question la force de torsion d’un fil, qui leur fait équilibre. A J~ cette méthode, il a trouvé que l’intensité de l’attr. et de la répulsion électriques varie en raison invei carré de la distance. Comme l’électricité ne peut ê ilibre que par suite de la répulsion mutuelle t — qui, d’après ces expériences, varie en : inverse du carré de la distance, — sa distribution corps dépend des lois de la mécanique , < conséquent , devient un sujet d’analyse et de calct distribution de l’électricité a été si heureusement dél recherches analytiques de M. Poisson ijue tous les phénomènes calculés ont été l’observation.

{Sect. XXVII ] TENSION ÉLECTRIQUE. JJ*

L expérience directe a prouvé qu'un globe ou un cylindre métallique contient la même quantité d’électricité quand il est creux et quand il est solide ; d’où il est évident que l’électricité est entièrement limitée aux surfaces des corps; ou tout au moins, si elle pénètre leur substance, c est à une profondeur inappréciable. Conséquemment, la quantité de fluide que les corps sont susceptibles de recevoir ne suit pas la proportion de leur volume, mais elle dépend principalement de l’étendue de la surface sur laquelle elle est répandue; l’extérieur peut donc être positivement ou négativement électrique, tandis que l’intérieur est dans un état de neutralité absolu.

L’électricité de l’une ou l’autre sorte peut être accumulée en grande quantité dans les corps isolés; et, tant qu’elle est à I état neutre , elle n’occasionne aucun changement sensible dans leurs propriétés , quoiqu’elle soit répandue sur leurs surfaces en couches infiniment minces. Lorsqu elle est retenue par la force non conductrice de l’atmosphère, la tension, c’est-à-dire la pression exercée par le fluide électrique contre l’air qui s’oppose à sa fuite, est en raison composée de la force répulsive de ses propres particules à la surface de la couche du fluide, et de l’épaisseur de cette couche; mais comme l’un de ces élémens est toujours proportionnel à l’autre, la pression totale sur. chaque point doit être proportionnelle au carré de l’épaisseur. Si cette pression est moindre que la force coercitive de 1 air, 1 électricité est retenue; mais à l’instant où, en quelque point que ce soit, elle excède cette force, l’électricite se dégage: c’est ce qui arrive quand l’air est raréfié, ou qu’il devient saturé d’humidité.

Le pouvoir de retenir l’électricité dépend aussi de la forme du corps. C’est par une sphère, et ensuite par un sphéroïde, qu’elle est le plus aisément retenue; mais elle s échappe promptement d’une pointe, quoique ce soit

Va.r durant le mouvement rapide de leleetricité, et varie d’intensité et de couleur avec la densité de l’atmosphère Quand l’air est dense, elle est blanche et brillante , tandis qu elle est diffuse et rougeâtre quand il est raréfié. Les expériences de sir Humphry Davy semblent toutefois contredire cette opinion. Dans ces expériences , il faisait passer à travers un récipient vide, et placé sur du mercure, L’étincelle électrique, qui, de verte qu’elle était d’abord, devenait successivement vert d’eau, bleue et pourpre, selon les différentes quantités d’air qu’il laissait entrer dans l’appareil. Quand il faisait le vide sur un alliage fusible d’étain et de bismuth, l'étincelle était jaunâtre et très pâle. Sir Humphrv a déduit de ces expériences que la lumière électrique dépend principalement de quelques propriétés appartenant à la matière pondérable par laquelle elle passe, et que l’espace est susceptible de manifester des apparences lumineuses, quoiqu’il ne contienne qu’une quantité inappréciable de cette matière. Il regardait comme assez probable que les molécules superficielles des corps qui s’eu détachent dans l’évaporation, en. vertu de la force répulsive du calorique, pussent également en être séparées par les forces électriques , et produire dans le vide des apparences Lumineuses, par suite de la neutralisation de leurs- étals électriques opposés. M. Becquerel a découvert que la pression est une source d’électricité commune à tous ies corps; mais il est nécessaire de les isoler pour empêcher le fluide de s'échapper. Deux substances quelconques, isolées et près»”

semble, prennent un état électrique différent, mais , manifestent leurs électricités contraires que lorsqu d elles est un bon conducteur. Quand elles sont 1' l’autre bons conducteurs, il faut les séparer avec un dite extreme pour empêcher les deux fluides de se i Quand la séparation est très prompte, la tension de électricités peut être assez grande pour produire

340 ÉLECTRICITÉ ATMOSPHÉRIQUE. [SeCt. XXVII.} *

lumière. C’est à cette cause que M. Becquerel attribue la lumière produite par le choc des glaçons. Le spath d’Islande devient électrique par la plus légère pression, et il conserve pendant long-temps son électricité. Toutes ces circonstances sont modifiées par la température des substances , Vétat de leurs surfaces, et celui de l’atmosphère. Plusieurs substances cristallines deviennent électriques lorsqu’elles sont échauffées ; telle est, entre autres, la tourmaline, dont l’une des extrémités acquiert l’électricité positive, et l’autre l’électricité négative, tandis que la partie intermédiaire reste neutre. Quand une tourmaline est rompue par le milieu , on trouve que chaque fragment possède l’électricité positive à l’une de ses extrémités, et l’électricité négalive à l’autre, comme le cristal entier. L’électricité est développée par le passage des corps de l’état liquide à l’état solide, de même que par l’action chimique qui s’opère durant la production et la condensation de la vapeur, laquelle est , par conséquent , une grande source d’électricité atmosphérique. En un mol, on peut considérer comme règle générale que lorsqu’une cause quelconque, telle que le frottement , la pression , la chaleur, la fracture, l’action chimique, etc., tend à détruire l’attraction moléculaire, il y a développement d’électricité. Si, toutefois, il n’y a pas séparation immédiate entre les molécules , les deux fluides se réunissent instantanément.

L’atmosphère, lorsqu’elle estsereine, est presque toujours électrisée positivement. Son électricité est plus forte en hiver qu’en été; elle l’est plus aussi durant le jour que pendant la nuit. L’intensité augmente pendant deux ou trois heures à partir du lever du soleil, et arrive à un maximum entre sept et huit heures ; elle décroit ensuite vers le milieu du jour, arrive à son minimum entre une heure et deux, et augmente de nouveau à mesure que le soleil décline , jusqu’au moment de son coucher environ ; puis elle recom-

[Sect. XXVII.] ÉLECTRICITÉ ATMOSPHERIQUE.

mence à diminuer , et reste faible durant toute la nuit. L’électricité atmosphérique est due en partie au dégagement du fluide électrique qui, dans certaines circonstances, a lieu pendant l'évaporation qui s’opère si abondamment à la surface de la terre. M. Pouilleta reconnu dernièrement que I évaporation simple ne produit jamais d’électricité, à moins qu elle ne soit accompagnée u’action chimique, mais qu il y a toujours dégagement d’électricité quand l’eau tient un sel ou quelque autre substance en solution. Il a trouvé que lorsque 1 eau contient de la cbaux, de la craie, ou quelque alcali solide, la vapeur qui s’en dégage est à l’état électrique négatif; eljque lorsque le corps qu’elle tient en solution est un gaz, un acide, ou un sel, la vapeur produite est à 1 état positif. L’Océan doit donc fournir à l'atmosphère une quantité immense d’électricité positive; mais comme M. Becquerel a prouvé qu’il y a dégagement d’électricité, soit d’une espèce, soit de l’autre, chaque fois que les molécules des corps sont dérangées de leurs positions naturelles d’équilibre par une cause quelconque, il suit de là que les changcincns chimiques qui s’opèrent à la surface du globe doivent occasionner une infinité de variations dans l’état électrique de l’atmosphère. M. Pouillet assure que durant leur croissance, les plantes fournissent une grande abondance d’électricité positive, et que, dans l’espaced’un jour il se dégage d’une surface de 4oo yards carrés (366 mètres environ) en pleine végétation, plus d’électricité positive qu'il n’en faudrait pour charger une batterie puissante; néanmoins, il est difficile de concilier cette opinion avec le fait observé, que l’atmosphère est plus chargée d'électricité durant l’hiver que durant l’été. M. de La Rive a obtenu de ses expériences des résultats si différens de ceux de. M. Pouillet, qu’il lui semble impossible qu’on puisse considérer la végétation comine la source de l’électricité positive de I' air, et il s’accorde avec M. Becquerel pour l’attribuer.

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’ àfacauSe pUisféoéraledeb disirîbution.iéégaflft éelaxata'j

leur dans. Tfelmospbère. Suùrant itrate p^âÿ^Ütité , c’edî rdfectiiicîtt: que les nuages, qui consistent etf/éstcü I w’OrttaV • ses de vapeur, couverts de fluide éiertriqoe, doivent bûtexistence * pu tout au moins leur forme. Comme l'électricité eât , ouïouie positive ou ttfatétfégajtùè ,■ les vésiccrtës poussent mutuellement, ce- qui les empêche de se réunir et dé tomber en plu ie. Lf-frortemerrt âessurfàees de deux «ou- >. ches d’air, se mouvant en directions contraires, développe probablement de l’électricité ; et-si ces Cowétrea SOOt à dé* températures différentes , une partie de la vapeur quYH’es conticfttmdjW<^ou#3<sj^épp^y1^e«iricité-déveîopj)ëé est enlevée par la vapeur quelle oblige à prendre Pétât vésiculaire constituât^ unnudge. U nôtres grande quant il êd’élec- * tricihé, -soit pOsitive^ooH négative /peut être acçuntfatSç$ÿ s .. celle manière. lorsque detft nhagés èh'argés (TéléCtfiéîtèB . oppOalfessbpprèieïjei) t à dlectrtàBe distapcej t’epaissCOr de, la couche cf électriciiéaugmentesùr ceux dé leurs côtés qui sôM ké pHPp^s fnp'dé Paotre f; et quand F*^«n^teli<m devient assez considérable pour snrmonter la pression coercitive de 1 atmosphère^ elle donneijeu à Une décharge qui Occasionné un’ éclair. , (^ntiy :^éfl« en un >

point. quelconque «ft» ttiiièe esr^i^Aai^îid. jftÿ£ tensité de l’écIàirproVient delà très gmi4feél£ndue de surfa«e occdpée par l’électricité; de sorféque les nuages peuvent être comparés à d^norj^dtorfîeiites de Leydé’, cotfvértes d’ante «^e>tvfemi«ce*de fluide' électrique, • qdi n acquiert son 4^«te|pteptml(uitê dé sa condensation,

> instantanée. La rapidité et l’irrégo'Vavîlé des mon vemens des » oràgwr* dt^^|j|ln‘tou teprohab dit é,être phnÀr à de> fortes attractions et répulsions éleciriqûes » ^ *1®^? cqiM*ans d'air *:Tén ‘

■an désordre décès mouvemen*.

[SeCt. XXVIÏ.] CHOC K.X RETOUR.

Il s’opère souvent un échange entre les nuageset la terre, mais le mouvement de l’éclair est si rapide qu’il est difficile de savoir exactement quand il va des nuages à la terre, ou quand il s’élance de la terre vers les nuages; quoi qu’il en soit, on est au moins certain qu’il suit tantôt l’une et tantôt l’autre de ces deux directions. M. Gay-Lussac s’esl< assuré qu’un éclair sillonne quelquefois en ligne droite plus de «trois milles [un peu plus d’une lieue) à la fois.

Une personne peut être tuée par la foudre, 'quoique l’explosion ait lieu à la distance de vingt milles (sept lieues en- ^viton), par le phénomène, désigné sous le nom de choc en . retour. Supposez que les deux extrémités d’un nuage fortement chajgé (^électricité s’abaissent vers la terre; ils repousseront ljslectricité de la surface de la terre, si elle est de la meme nature que la leur, et attireront celle de la nature opposée; et si une décharge a lien soudainement à l’une des extrémités du nuage, l’équilibre sera à l’instant rétabli par un éclair au point de la* terre situé immédiatement sous l’autre extrémité de ce même nuage. Quoique le choc en retour soit quelquefois assez violent pour occasionner la mort, ses effets ne sont jamais aussi terribles que ceux du choc direct , dont l’intensité est souvent inconcevable. L’on a vu quelquefois des niasses considérables de 1er et de pierre, et même des fragmens de murs très solides, de plusieurs pieds de long, transportés par la foudre à des distances considérables. Les rochers et les sommets des montagnes portent souvent les marques de fusion occasionnée par son action; et l’on voit quelquefois des tubes vitreux .. qui, pénétrant dans des bancs de sable à plusieurs pieds de profondeur , marquent la trace du fluide électrique. Le docteur Fiedler a exposé, il y a quelques années , à Londres, plusieurs de ces fulgurites; iis étaient d’une longueur 'considérable; ils avaient été extraits des plaines sablonneuse de la Silésie et de I» Prusse orientale. L’un , entre «u-

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