Question que Faraday se pose

Il y aurait à faire un assez long extrait des œuvres de Faraday, è l'égard de ce qu'il a écrit sur les phénomènes d'induction éleclro-statique; je crois pouvoir arrêter l'attention d'une façon toute particulière sur sa cage, dont on peut rapporter toutes les expériences à ce qui doit arriver pour un paratonnerre à conducteurs multiples, bien que Faraday ne fasse aucune allusion à l'électricité atmosphérique ou à la foudre, dans les n"" 1169 à 1178 de sa 11* série de recherches (^) traitant De la charge absolue de la matière (On the absolute charge ofmatter).

Je crois, tout en traduisant de mon mieux et littéralement, autant que possible, les passages principaux, devoir donner les textes originaux.

Faraday se pose d'abord la question suivante :

€ 1169. Un corps {matter) conducteur ou non, peut-il être chargé

(^) 11 est regrettable que Faraday ne se soit pas donné la peine de dire très exactement quelles sont les idées théoriques auxquelles il fait allusion; je ne me permettrai pas de chercher à les exposer, on peut en rencontrer principalement quelques-unes dans les 1 1*, 12*, 13* et 14* séries de ses Recherches expérmentates.

(*) On sait que Franklin avait cru pouvoir conclure que : les nuages sont toujours éleO' irisés négativement. Mais, plus tard, il pensait ; « Que les nuages sont en général élecirisés négativemenif mais parfois positivement. • Il concluait donc, environ un siècle avant Fadaray, que dans la plupart des cas de foudre, c'est la terre qui frappe les nuages, et non les nuages qui frappent la terre.

IToublions pas qu'on admet, en général, que les courants vont du pôle positif au pôle négatif; tenons compte des opinions de Gay-Lussac (00).

(>) Voir : PhilOsophUsal iransactionst année 1838, ou les Expérimental researches in Eleetridtyf vol. I, pp. 364 et suivantes.

• par l'une des électricités à Texclusion (ou indépendamment) (indepen-- » dmtly) de Tautre, en quelque degré que ce soit, à Tétat sensible ou A

• Pétat latent? » (*)•

9%. — Faraday rappelle les expériences de Coulomb. — L'électricité se porte à la surface des corps. — In conducteur ne peut pas être cbar^çé par un seul fluide. — Description complète de la cage de Faraday. — Expériences. — Conclusions : Dans l'intérieur d'une cage pareille, il est impossible de constater le moindre signe d'électricité.

Dans les n** 1170, 1171 et 1172, Faraday rappelle les belles expériences de Coulomb sur la distribution de Télectricité à la surface des corps et pense qu'elles suffisent pour prouver que les corps conducteurs ne peuvent pas être chargés par une électricité seulement {conductors cannot be bodily chargea)^ c'est-à-dire que Ton ne peut communiquer une seule électricité aux particules des corps ; on trouve toujours une quantité, exactement la même, de l'autre; il en est de même pour les corps non conducteurs : tous acquièrent une charge inductive et non une charge absolue; il le prouve pour le verre et pour l'essence de térébenthine, mais c'est surtout sur les expériences faites dans l'air ou avec Fair qu'il insiste (*).

(') 1169. Can matter^ dther conducling, or non-conducting^ be chargea unth one elêotricity independently of îhe other in any degree, either in a sensible or latent state.

(*) 1 173. / carried thèse experiments with air to a very great extent. I had a chamber builty being a cube of twelve feet. A slight cubical wooden frame was constructed, and copper wire passed along and across it in varions directions, so as to make the sides a large network, and then ail was covered in with paper, placed in close connexion with the wires, and supplied in every direction with bands of tin foil, that the whole mighi be brought into good metallic communication, and rendered a free conductor in every part, This chamber was instdated in the lecture-room of the Royal Institfttion; a glass tube about six feet in length was passed Ihrough its side, leaving about four feet withm and two feet on the outside, and through this a wire passed from the large eleetrical machine (290) to the air within. By working the machine, the air in this chamber covdd be brought in what is considered a highly electrified state {being, in fact, the senne State as that of the air of a room in which a powerful machine is in opération)^ and ai the same time the outside of the insulated cube was everywhere strongly charged. But putting the chamber in communiccUion with the perfect discharging train descrUted in former séries (292) and working the machine so as to bring the air within to its utmost degree of charge if F quickly eut of the connexion with thê machine, and ai the same moment or instantly after insulaied the cube, the air within had not the leasi power to

« 1173. J*ai poursuivi ces expériences avec Pair en leur donnant un très grand développement. J*avais fait établir une chambre de forme cubique de 12 pieds de côté. Je fis construire une légère carcasse cubique en bois et Tenveloppai en long el en travers de fils de cuivre suivant diverses directions de façon à former les côtés d*un large réseau; le tout fut recouvert intérieurement de papier, placé en contact avec les fils et garni dans toutes les directions de bandes d'étain de façon à mettre le tout métalliquement en communication, et à rendre toute Tenveloppe bonne (firee) conductrice en fous sens. Celte chambre était isolée dans le salon de lecture de Tlnstitution Royale; un tube de verre de 6 pieds de long passait à travers d'un des côtés de façon à être engagé d'environ 4 pieds en dedans et 2 pieds en dehors, et dans ce tube passait un fil faisant communiquer la grande machine électrique (290) (*) avec l'air de l'intérieur. En activant la machine,

tonimunicate a furlher charge to it. if any portion of the air was eleetrified, as glasi or olher insulators may be charged (ii7l), ii was accompanied by a con^ponding opposite aclion ywUhin thc cube, the whole effect being merely a case of induction. Every attempt to charge air bodily and independently with the least portion of eitker etectrieity failed.

1174. l put a délicate gold'leaf electrometer wilhin the cube, and then charged the whole by an outside communication, very strongly, for some time together^ but neither during the charge or after the discharge did the electrometer or air within show the least signs of electricity, I charged and discharged the whole arrangement in varions ways, but in no case could I obtain the least indication of an absolute charge; or ofone by induction in which the electricity of one kind had the smcUlest superiority in quantity over the other, I went into the cube and lived in it, and using lighted candies, electrometers, and aU other tests ofelectrical states, I could not find tlie least influence upon them, or indication of anything particular given by them, tfiough ail the time the outside of the cube was powerfully charged, and large sparks and brushes were darting off from every part of ils outer surface, The concltision I hâve come to is, Ihat non-conductors, as well as conductors, hâve never y et had an absolute and independent charge of one electricity communicated to them, and that to ail appearence such a state of matter is impossible.

(*) Voir Philosophical transactions, 1835, ou Expérimental researches in Electricity^ 1. 1, p. 83. — Cette machine est composée d'un plateau de 30 pouces de diamètre et de deux garnitures de coussins; elle est munie de trois conducteurs d'une longueur totale de 12 pieds ; quand elle est bien excitée, une révolution du plateau donne dix à douze étincelles de 1 pouce de long.

On peut facilement obtenir des étincelles ou des éclairs (sparks or flashes) de 10 à 14 pouces de longueur.

Chaque tour de la machine, en la faisant manœuvrer modérément, a une durée de */, de seconde.

l'air de la chambre pouvait être amené dans un état considéré comme étant fortement électrisé (il est, en fait« dans le même état que celui de Fair dans lequel une puissante machine est en activité) et en même temps Fextérieur du cube était fortement chargé partout. Mais, en mettant la chambre en communication avec la suite parfaite de décharge (with the perfect discharging train) que j'ai décrite dans les séries précédentes (292) (*) et en activant la machine de façon à porter Tair intérieur à son degré de maximum de charge, si j'interrompais la connexion avec la machine, et que j'isolais le cube au même moment ou instantanément après, l'air intérieur n'avait pas le moindre pouvoir de lui communiquer encore une charge. Si quelque portion de l'air était éleclrisée, comme le verre et d'autres corps isolants peuvent être chargés (1171), ce phénomène (it) était accompagné d'une action correspondante opposée à Yintérieur du cube, tout l'effet n'étant qu'un cas d'induction. Toute tentative pour charger l'air, indépendamment et comme corps isolé (bodily and independently) de la moindre portion d'éleciricilé échoua. »

« 1174. J'ai placé un électromètre délicat à feuilles d or dans le cube, et j'ai chargé le tout très fortement par une communication extérieure, pendant quelque temps ensemble; mais, ni durant la charge, ni après la décharge, Télectromètre et l'air intérieur n'ont manifesté le moindre signe d'électricité. J'ai chargé et déchargé tout l'arrangement de façons variées, mais, dans aucun cas, je n'ai pu obtenir la moindre indication d'une charge absolue, ou d'une charge d'induction dans laquelle réiectricité d'une espèce avait en quantité la moindre supériorité sur l'autre. Je me plaçai dans le cube et j'y vécus, et en employant des chandelles allumées, des électromètres et d'autres moyens d'épreuves (tests) de l'état électrique, je ne pus trouver la moindre influence sur eux, ni l'indication de quelque chose de particulier manifesté par eux, bien que pendant tout ce temps l'extérieur du cube fût puissamment

(*) Une bonne suite de dechar^^es {good discharging train) a été réalisée en raccordant mélalliquement un âl métallique, suffisamment gros, avec les conduites à gaz de lamaison, avec les tubes à gaz appartenant aux usines à gaz de Londres, ainsi qu'avec les conduites métalliques de la distribution d'eau à Londres. Elle était tellement efficace dans son actioD, que réiectricité de la plus faible tension, même celle d'un simple couple voltaîque, était instantanément dissipée, ce qui était essentiel pour beaucoup d'expériences. — Voir Phiiosophieal tranêoctions^ 1853, ou Expérimental researches in EleclricHy, 1. 1, p. 84*

chargé et que de larges étincelles et aigrettes (sparks and brushes) étaient lancées de toutes les parties de sa surface extérieure. La conclusion, à laquelle je suis arrivé est que les corps non conducteurSytout aussi bien que les conducteurs » n'ont jamais encore eu une charge absolue y indépendante et d'une seule électricité qui leur aurait été communiquée, et qu'apparamment un état pareil de la matière est impossible. »

>• — Comparaison des expériences de Faraday avec Texpérience de foudroiement d*anînraux enfermés dans une cage métallique. — La production d'étincelles, par décliarges latérales, ou par décliarges^ provenant de phénomènes d'induction électro-statique, dans les poudrières qui seraient armées du système de paratonnerres Helsens, paraît impossible, la cage de Faraday le représentant exactement. — Coaclusion.

On le voit, il ne s'agit nullement de paratonnerre dans les publications mentionnées ci-dessus, mais constatons que tout ce que Faraday dit est représenté sous une forme saisissante par mes essais de foudroiement d'un animal enfermé dans une cage métallique (11); Faraday ne constate pas la moindre trace d'électricité, mon animal renfermé ne ressent pas la moindre secousse d'une étincelle, qui pourrait le tuer net, si elle traversait son corps.

Je devais entrer dans ces détails pour montrer nettement que la question soulevée dans les deux rapports de l'Académie par MM. Fizeau et Edmond Becquerel, et remise sur le tapis par ce savant physicien dans la séance du Congrès, n'est plus de ma compétence; mon intervention deviendrait dorénavant superflue, et j'ajouterai, même, qu'elle serait presque un manque de respect, ou d'égards, vis-à-vis de l'illustre savant anglais, leur confrère à l'Académie. II me semble, après ce qui précède, qu'à ce point de vue, la question des paratonnerres des poudrières doit être traitée de nouveau, par la Commission des paratonnerres de l'Académie des sciences de Paris, ou par MM. Fizeau et Edmond Becquerel, et que ces derniers voudront bien tenir compte des opinions et des expéériences de Faraday.

MM. FizcuU et Becquerel devraient bien, dans l'intérêt de la conservation des poudres de la France et de la sécurité des poudrières, dire au monde savant et ù M. le Ministre de la Guerre, quelles sont les expé-

rîences ou les observations sur lesquelles ils appuient leur opinion. Jusqu'à preuve du contraire , je me crois autorisé à signaler leurs conclusions^ comme étant en opposition complète avec les expériences si remarquables de Faraday et les faits les mieux connus dans la sd^ee.