ÉLECTRICITÉ CT MAGNÉTISME
d'ètre ae; d'où il suit que l'élément positif serait cliargé en réalité d’une quantité n -f- e d'électricité positive.
Dans ces deux hypothèses est contenue toute la théorie de Volta. Or, non-seulement il est incontestable que ces suppositions, considérées en elles-mêmes , ne sont basées sur aucune preuve expérimentale ou raisonnée, mais je dis encore qu'elles sont entièrement opposées à ce que les lois ordinaires de l'électricité avaient fondamentalement établi en principe. Quelle est la première règle en effet que consacrent ces lois'? Que les deux électricités de noms contraires s’attirent mutuellement : or, c’est là l’inverse précisément de ce que produit la force nommée par Volta force électro-motrice; si donc vous admettez qu’il puisse exister une telle force, il ne serait pas, ce semble, hors de propos d indiquer pourquoi et par quels moyens elle agit ainsi à l'encontre des phénomènes et des lois ordinaires , démontrées par l’observation. Car s’il peut être jusqu’à un certain point naturel d'imaginer une force spéciale, pour grou|>er des faits connus, une telle conception ne saurait paraître aussi simple et aussi facilement acceptable lorsque tout au contraire elle marche à l’inverse des faits connus de la science. Je passerais néanmoins encore sur ce détail ; mais on m'accordera sans doute que l’électricité, une fois développée sur les deux éléments, doive se comporter suivant les lois de l’électricité, suivant des lois aussi qui ne soient point contradictoires entre elles et avec les autres faits. Or comment expliquer que l’élément zinc, par exemple, qui n’est capablQ de s'approprier que de l’électricité positive dans le contact avec l’élément cuivre de . son couple, soit capable au contraire de soutirer de l'élément cuivre du couple voisin une quantité indéfinie d’électricité négative, pour avoir occasion d'en développer une quantité .semblable sur le premier, sur le cuivre avec lequel il est uni ? Et ce nouveau développement lui -même, comment aurait-il' lieu.^ La nouvelle quantité d'électricité négative qui se répand sur le zinc au moyen de la rondelle de communication devrait naturellement annuler sa première quantité libre d'électricité positive, ce qui tend naturellement à mettre en excès la quantité libre d’électricité contraire développée sur le cuivre du même
DKS LOIS D£ LA PHYSiQLE.
couple, et, détmiBant ainsi l’équilibre statique produit par la force électro-motrice, arrêter et rendre inutile son action : or on suppose que cette action est renforcée au contraire par ce fait, et cela ]M)ur qu'une différence algébrique, exprimée par des signes purement conventionnels, demeure constante. 11 n’y a donc pas seulement en tout ceci une pure hypothèse, il y a selon nous incompatibilité d'actions, car ce qui est attraction d'un côté de la rondelle conductrice ne peut devenir répulsion de l'autre.
C'est qu’en réalité l’on a jusqu’ici méconnu , selon nous, le véritable rôle de ces substances soi-disant inertes, interposées entre les divers couples de la pile de Voltn : on les a réputées simplement conductrices; selon nous elles s’électrisent ellesmêmes vers les extrémités de l’appareil et servent alors pour l’électricité de double repoussoir, de ressort pour ainsi dire, lorsque les ri^istinces extrêmes ont amené lasdturation, par un rôle à peu près analogue à ce que nous avons indiqué dans la théorie du condensateur à l'égard de la lame de verre ou de la couche de résine interposée entre les deux armures. I,a nature des substances dont l'expérience a appris à former ces rondelles (comme le drap, le papier, le bois, les liquides) montre bien qu’elles doivent être jusqu'à un certain point susceptibles d’absorber l'électricité: il y a là du reste deux rôles distincts à remplir |)our ces substances , le rôle de corps conducteurs et celui de corps éleclrisables ; et voici en effet comment noos concevons que doit se passer le phénomène, voici en un mot notre théorie sous son point de vue le plus général.
Supposons la pile de Volta isolée par ses deux extrémités, pour aller tout de suite au cas le plus complexe. Dans ce cas comme dans le pri'cédent, le courant ira évidemment se renforçant avec le nombre des couples , parce qu'à mesure que le point deconroiirs des lignes de propagation s'éloigne, l’énergie de la résistance opposée à leur marche diminue, et que toutes les forces d'ailleurs étant dans le même sens, joignent leurs effets l'une à l'autre ; mais cette réunion des forces est nécessairement telle, que le maximum d'aspiration aura lieu à l’une des exlrémiU‘s, la négative, et le maximum dlmpulsion à l'autre
KLECTHICITÉ EY MAGNÉTISME.
e&trémité, c’est-à-dire au pôle positif, le milieu restant dans un état moyen qui équivaut à la nullité quant aux effets extérieurs. Tel serait donc l’état de la pile voltaïque si les rondelles interposées n'avaient que les fonctions de simples conducteurs : cet état ressemblerait beaucoup à celui d’un corps conductetfr isolé électrisé par influence. Mais la nature des substances in^ terposées va donner à l’appareil un antre caractère, quelque chose d'analogue aux propriétés du condensateur et de la bouteille de Leyde.
Les substances interposées entre les éléments de la pile de Yolta qui réussissent le mieux pour l’objet de cet instrument sont par elles-mêmes de nature peu conductrice, l’humidité seule parait leur donner cette faculté, nécessaire d’ailleurs ici. Or en admettant les vues que nous avons exposées au § 1" sur la manière dont se comportent ces substances à l'égard de l'électricité, il est clair que soumises à un courant continu tel que cêlui de la pile , elles doivent nécessairement s’électriser , dans la proportion du moins qu’indiquera leur place dans l’ensemble des éléments. Mais nous savons encore que les substances de cette espèce sont douées, par rapport au mouvement électrique, d’une certaine étaslicilé , de telle sorte qu’après avoir cédé à ce monvement, elles tendent à le repousser dans une direction exactement contraire, par un phénomène analogue à ce qui se produit, comme nous l’avons expliqué , dans les causes de la dilatation calorifique : ces sortes de substances font en un mot la fonction d’un ressort. Tel sera donc leur rôle dans la pile , et particulièrement à ses extrémités : à l’extrébiité négative, par exemple , tout en laissant subsister le courant d’aspiration dans les parties conductrices , elles produiront à chaque instant une vibration répulsive , et c’est ce qui fait qu’en réunissant les deux réophores , le courant d'impnlsion qui s’échappe le long du fil positif rencontrera à chaque instant dans le fil négatif une résistance , une impulsion partielle en sens contraire. De là cette espèce de choc continu que l’on peut produire avec 'une pile composée d’un nombre suffisant d’éléments et qui rappelle jusqu’à un certain degré celui delà bouteille de Leyde. . Je n’insiste pas sur cet objet à cause de sa similitude avec les
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'vues que nous avons exposées à l’éqard delà théorie du oon- • den$ateur. -i
tir Ainsi pour nous il y a deux raractères dans la pile de Volta : soQB un point de vue c’est un simple courant; sous un point de vue différent et en considérant les substances électrisables interposées entre les couples , oest une machine à doublé impulsion répulsive, susceptible de produire un clioc continu par la jonction de ses deux extrémités. Ce double caractère expliquera facilement les effets différents produits dans l’appareil de Yolta par le nombre ou par la grandeur des éléments. Le nombre des ^ éléments, et par conséquent des rondelles interimsées, favori- J sera les ptiéuomënes qui dépendent de l’énergie du choc et de la rapidité des vibrations qui en résultent, comme dans la pro- ’ duction de la lumière électrique; la grandeur des éléments favorisera ceux qbi dépendent de l’intensité des forces parallèles agissant sous forme de courant, comme dans réchauffement; les compositions et décompositions chimiques pourront partiriper suivant toute apparence de ces deux conditions réunies. Or tons ces résultats sont parfaitement d’accord avec les faits.
Le ressort électrique, si je puis m’exprimer ainsi , que nous attribuons aux matières non conductrices interposées , est encore la seule manière que je connaisse d’expliquer le phénomène des piles dites seeendatres, qui formées d’une seule espèce de métal , acquièrent par communication avec une pfle ordinaire un courant permanent de sens incerse. Hais de semblables détails ne sauraient longuement entrer dans le cadre que nous nous sommes tracé. Retournons aux questions générales, et terminons maintenant nos études sur l'électricité proprement dite en revenant avec un peu plus de précision sur une question déjà effleurée précédemment , mais dont la hante importance à l’égard de la théorie des atomes demande dans notre travail une place à part. Puis après quelques réflexions sur l’électricité atmosphérique et sur la cause des orages, nous atteindrons à la grande question du magnétisme, intimement liée avec celle qui nous occupe. '
KI.ECTniCtTK ET MAtiHÉflSME.
De V intensité électrique dans ses rapports avec la forme des corps, et du pouvoir des pointes.
Coulomb, dont les ingénieuses recherches expérimentales ont rendu de. si grands services à l’étude de l’électricité, a sinon signalé, du moius mesuré le premier cet intéressant phénomène de l’inégale distribution de l’électricité sur la surface des corps, conducteurs .
Il a vu que sur des lames, quelle que loil leur longueur, l’intensité électrique est quatre fois plus grande à l’extrémité qu’au milieu , cette différence décroissant d’ailleurs très-rapidement à mesure que l’on s’éloigne de l’extrémité.
Pour des cylindres à bouts hémisphériques, le rapport entre les intensités aux extrémités et an milieu est égal à 2,30; mais si l’on effüe le bout du cylindre , l’intensité peut augmenter à un tel point, que la résistance de l’atmosphère est incapable de la contenir. Sur des disques, l’intensité se fait sentir de même vers les bords ; et dans le contact de deux sphères inégales, la charge à l’extrémité la plus petite tend vers la limite 2 à mesure que l’un des rayons tend vers 0.
Tous ces résultats sont faciles à expliquer d’après nos prin* cipes, et jusqu’à certain point à mesurer : nous avons vu que le concours des lignes de propagation du mouvement électrique sur la surface d'un conducteur, lorsque ce concours avait lieu sous un angle aigu, donnait aux vibrations une énergie plus grande par leur choc mutuel ; car elles doivent en devenir plus courtes et plus rapides. A l’extrémité des lames minces, où les propagations sont en quelque sorte parallèles, la vitesse de vibration pourra donc être ainsi doublée, et comme les effets d’intensité ont pour mesure le carré de la vitesse, ainsi que nous l’avons vu dans toutes les actions où intervient le fluide, il est donc naturel que l’intensité électrique se trouve être à l’extrémité de la lame quadruple de ce qu’elle est au milieu.
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Dans les cylindrc$ rendus aigus il leur extrémiUi il y a quelque chose de plus, il y a conceutration de toutes les lignes de propagation snr un moindre espace, cor elks reconvraient tout . le périmètre de la section droite du cylindre,, et en passant sur l'extrémité conique elles ne récouvrent plus qu'un iiérimètre * de plus eu plus décroissant. Lorsque 1e cylindre est simplement arrondi ou à bout hémisphérique, la réduction a lieu dans le rapport de la surface cylindrique à base droite qui recouvrirait la demi-sphère à la surface de cette demi-sphère elle-même, c'est-ù-dire dans le rapport de 3 à 2. Les intensités sensibles croîtront donc dans le rapport des carn‘s ou dans celui de 4 à 9; l'intensité à l’extrémité doit donc être deux fois et un quart plus grande qu'au milieu du cylindre, ce qui est sensiblement le nombre 2,30 trouvé par Coulomb. Mais dans les cylindres terminés par une pointe aigiic , la concentration est |)our ainsi dire infinie à l’extrémité, et si l’on y joint l'obliquité des lignes de propagation, l’accroissement d'intensité n’a point en quelque sorte de limite : de là dérive le pouvoir det pointet, ' (Miuvoir qui naturellement doit être aussi efficace |>our soutirer le inouvemeul électrique par la facilité de la voie qu’il lui donne, que pour le laisser échapper dans l’éther libre.
Ce qu’il nous importe du reste de constater particulièrement, q’est l’accroissement d’intensité qui a lieu dans le mouvemcdttf électrique aux extrémités aiguës des corps et par conséquent * la snpériorité d’attraction qui doit s’y développer. Nous retrouverons en effet une très-importante application de ce principe dans la loi de combinaison des atomes. Sous le point de vue dclii physique seule. Franklin a immortalisé cette que.stion par l’invention du paratonnerre, et il ne reste rien à dire snr . ce beau sujet. 11 nous conduit toutefois naturellement à placer s . •ici quelques mots sur l’électricité atmos])hérique cl sur les grands phénomènes qu’elle produit. =
tLECTIUf.lTé ET MAG»ÉT1S^IE.
Dr réleclfivilé alnwsphprique, des ornges^et du tannerie.