CHAPITRE PREHIEIL

Instrumens nécessaires pour faire diverses epcpé^

riences électriques»

I^ Bft appAFeife dont il » éfé q«re<;1lîon |tis<fQ'iet sont seufement destinés » prodirfre et aecutnu* 1er lélectrieité ; mais, k>r9qu*€m Yetit se rendre n» compte exact de Tinfaënce tjn'excrce ce Auiflesar les eorps qu*îl traverse/ il y a quelque^ instrument sans lesquels on ne peut le faire ayec facilité et d'une manière convenaWe.

n est un flttpd nombre d'expériences pour iesquelles ejHnnploie communément Féleo tricité accumulée dans une bouteille de Lcyde ou autre appareil équivalent : aussi le physicien doit-il avoir à sa disposition diverses jarres; car, Inen que Ton obtienne une charge d'égale intensité pour toutes les bouteilles de même épaisseur , la quantité du fluide sera toujours proportionnée à retendue de la surface arlnée , et cette quantité est fort importante quand on

&it usage de bons conducteiprs pour traoemeltre le fluide électrique.

On ne peut se procurer des jarres d une étendue considérable : la plus grande que je connaisse et qui m'appartient , a dix-huit pouces de diamètre et deux pieds de haut : son armure externe office une surface d a peu près six pieds carrés , ce qui ne peut suffire dans les circonstances où Ton a besoin d'ilhe électricité abondante : c'est pourquoi on est dans l'habitude de combiner plusieurs jarres ensemble y de façon à. pouvoir les décharger toutes à la fois, comme on le ferait s'il n'y en avait qu'une : un tel assemblage s'appelle batterie électrique^ H est aisé de concevoir qu'en augmentant le nombre des jarres, on peut obtenir une surface armée aussi étendue qu'on le croira nécessaire.

La structure d'une batterie doit être simple ; car, lorsqu'on en £ût usage , les diverses parties qui la composent peuvent étl^Bccidentellement endommagées : quelquefois une ou deux jarres sont percées par une explosion spontanée, et la batterie ne peut plus servir jusqu'à ce qu'on les ajt retirées et remplacées par d'autres. Pour empêcher que les jarres ne s'entre-choquent, on a coutume de les mettre dans une caisse à compartiment , dont le fond est intérieurement garni d'un treillage en fil métalw

liqae , oa recouvert de feuilles d'etain sur les- <pielles porte le fond des jarres ^ ce qui établit une conamunication entre toutes les faces externes. Si la batterie est composée de douze bocaux 9 on les dispose sur trois rangs de quatre chaque : tous doivent avoir une tige de métal qui communique avec leur face interne , et serve à les charger. Ces tiges sont terminées par des anneaux polis qui remplacent les boules communément adaptées aux crochets des bouteilles de Leyde : une tringle en cuivre , dont les extrémités portent des boules de même métal, est passée à travers les anneaux de chaque rang de quatre jarres , dont elle réunit ainsi les armures interaes; on peut faire communiquer ces diverses r^pgées les unes avec les autres, au moyen dé^ deux nouvelles tringles plus courtes que les précédentes et munies de boules a une extrémité seulement; elles sont disposées de Êiçon qu'on puisse les mouvoir, et par conséquent employer à volonté quatre , huit jarres, ou toute la batterie (fig. ni).

On charge et décharge une batterie absolument comme une simple jarre, c'est^-dire , en établissant une communication entre son armure interne et le conducteur positif de la machine, Tarmure externe n'étant d'ailleurs point isolée. I/Orsque l'appareil a été ainsi élec*

tftsé , OB fie sert d un excitateur avec lequel oh touche d'une part Tarmure îoterne et de Taulre rainxuijpe exteitie^ ce qui détermine la décharge. La communication entre la machine et la batterie peut être établie , soit avec des serges de cuivre réunies au moyen de charnières , soit «v^ec un gnos fil de laiton , qui ne doit avoir ni pointes ni angles saillans , dont l'effet serait de dissiper, ou au moins d affaiblir la charge (i 8). On ne peut fortement électriser une bouteille de Leyde ; dont ta partie non armée est secbe et bien propre, sans qu'une explosion ne glisse à la sur&ce du verre et ne rétablisse ainsi l'équilibre entre les deux armures. Cet accident, qui fait perdre la charge, est un inconvénient . désagréable , surtout lorsqu'on^ sert de grandes battues , dans lesquelles on ne peut accumuler l'électricité sans employer beaucoup de temps. On diminue considérablement cette disposition qu'une bouteille a pour se décharger spontanément, en couvrant j avec un mauvais conducteur, son intervalle non armé^ ce à quoi on réussit assez bien en soufflant doucement sur la surface du verre, ou en la touchant légèrement avec la main lorsqu'elle est en transpiration. On remplit encore la même indication en plaçant une éponge humide dans la jarre, ou en étendant, sur sa partie non armée, une

très^légère couche d'huile. Ces divers moyens ne produisent que des effets passagers , et on feur a récemment substitué un procédé fort simple; il consiste à coller intérieurement ^ autour de la jarre ^ une bande de papier d'un pouce de large ^ qui s?rt à recoiuvrir» la partie non armée, jusqua un demi pouce environ au-dessus du bord supérieur de farmure interne : le papier et les autres moyens employés à cet usage paraissait agir en prolongeant la surface, chargée à l'aide d'un conducteur im« parËiity et en diminuant ainsi graduellement l'intensité de la charge vers la partie dont elle ^ ]4tts de tendance à s'échapper.

.La hauteur qu'il faut laisser à la portion non armée d'une jarre , doit être en rapport avec l'intensité de la charge qu'on se propose de lui communiquer. Si elle a une petite dimension, deux pouces ou deux pouces et demi suffisent; les armures sont alors séparées par un inteivvalle de cinq pouces. Quand il s'agit d'une grande jarre , un rebord de trois pouces pro* duira habituellement le même effet , surtout si on a eu la précaution de coller intérieurement une bande disposée , ainsi qu'il a été dit précédemment.

Quelquefois on recouvre d'un bon vernis les parties non armées des jarres d'une batterie,

ce qui empêche rkuniidiié de 6 y attacher^ mais, dans ce cas, il faut nécessairement employer la bande de papier ; car la tendance à la déchaîne spontanée, est fortement augmentée par l'uniformité et la sécheresse que présentent les surfaces vernies. Quand les jarres ne sont point ainsi préparées, il faut soigneusement conserver leurs bords non armés secs et sans poussière.

Les jarres dont on se lert pour former une batterie ne doivent point être très-minces ; car étant ainsi réunies, elles sont d'autant plus exposées à être brisées, que leur nombre est plus considérable. Si cependant où se proposait d'employer des vases de médiocre épaisseur , il y aurait quelque avantage à placer une feuille de papier entre l'armure et le verre ^ ce que l'on pourrait aisément £ure en coll^uit d'abord l'étain sur du papier, et appliquant ensuite cette espèce d'armure combinée sur le verre : de cette manière les enveloppes métalliques sont placées à une plus grande distance l'une de l'autre , et par conséquent Fappareil est moins exposé a être brisé (^).

(*) L'électricien y qm fait sotnrent des expériencet, trou* vera sans peine que les batteries sont pour lui une souroe de dépense eonsidéraUe, à raison de la fréquente rupture

Après avoir exposé les moyens que Ton em^ ploie ponr'accnmnkr rélectrkité 9 il est nécessaire de fiiire connaître ceux qui serrent à apprécier et à diriger cet agent : déjà nous avons indiqué Tusage qu'on peut £ûre de Télectromètre à cadran , pour évaluer les quantités trèsdifférentes d'électricité qu'une même jarre est susceptible de recevoir. On le place sur le conducteur^ et conséquerament il communique avec l'armure interne de la batterie ou de la jarre y «et il marque , par l'élévation de son index, l'intensité de la charge.

dn îadTTcs , oocatîoiiée par rexplosion spontanée. Il pcnt donc loi btt utile de sayoir qu'il n'est , en aucune sorte , absolument nëcessaire d'employer des jarres ayant toutes la même dimension^ car, si leur épaisseur est à peu près égale y et que leurs parties non armées offrent sensiblement une même étendue , l'effet qne produira la batterie approchera de la somme des surfaces armées , quoiqu'il puisse d'aiUears exister une différence considérable entre les diincasioiM des ]arres. Mon ami , M. Crosse , m'a dernièrement communiqué une nombreuse série d'expériences à ce sujet; dans quelques-unes la différence des dimensions des jarres combinées était considérable ; cependant la faculté de fondre un fil métallique approcha beaucoup de la proportion indiquée par l'étendue de la surface armée. De grandes bouteilles de Terre Tert conviennent pour former une batterie électrique y lorsque d'ailleurs on n'^oute point d'importance au Ittxe de l'appareil.

L'élettromètpe cxcitatcnr de Lame est constrtiit sar un principe différent : il* consiste en deux boules d'égales dimensi<ms; l'une ooin^ munique avec l'intérieur de la jarre , et la seconde est isolée et opposée à la première , avec laquelle elle peut être mise en contact, ou placée à une distance donnée : la boule isolée communique avec l'armure externe par un fil de métal, et peut conséquemment servir à conduire la décharge qui aura lieu plus tèt on plus tard , à proportion que la distance enti^ les boules sera plus ou moins considérable. Le plus grand dé&ut qu'on puisse reprocher à cet électromètre, provient de la poussière et autres corpslégers, qui conduisant l'électricité, se placent entre les deux sphères et rendent ainsi trompeuses les indications que fournit cet instrument. (La (ig. 22 représente une jarre à laquelle il est adapté. )

L'électromètrc inventé par M. Cuthbertson, est celui que l'on peut employer plus avantageusement pour mesurer la charge des jarres et des batteries : il consiste en une vei^e de métal d'à peu près treize pouces de long , terminée par des boules , et qui se maintient en équilibre sur un couteau disposé comme celui ^ des fléaux de balance : un des bras de cette verge est gradué , et porte un curseur que Ton

plaee à des distances déterfnioées du centre de mouvement^ de manière qu'il peut développer un eSoTi qui varie depuis un jusqu'à soixante grains. L'extrémité graduée de cette espèce de fléau appuie sur une boule de cuimre suppor* tée par nne tjge recourbée en métal , laquelle est fixée au support isolant de la balance. A quiAre ponces au-dessous de lextrémité opposée est nne autre boule aussi isolée , et qui communique avec l'extérieur de la jarre ou batterie. Maintenant , si le support métallique de cette sorte de balance est mis en communication avec le conducteur ou avec Farmure interne de la batterie ^cette dernière étant élec- Irisée, il y aura attraction entre la boule qui est à Textréroité non graduée du fléau et celle -qui est au-dessous; ce qui est une conséquence de leurs cq§imunicaticns respectives avec les sur£aices opposées de lappareil. Lorsque cette attraction sera supérieure au poids qui agit sur ïautre bras» de la balance , lextrémité attirée devra descendre et décharger son électricité sur ]a bouk isolée la plus basse. La force d attraction est toujours en rapport avec l'intensité delà charge; et comme dans cet appareil cette force doit* surmonter une résistance proportionnée an poids dont fun des bras du fléau est chargé ^ .ce poids devient une mesure représentative de

rintensîté élecirîcpie de la batterie. La %. 2 5 représente l'instrument surmonté dunéleciromètre à cadran^ qui sert à indiquer les progrès de la charge , ce que ne ferait pas voir la

balance électromètre*

Ces diver» instrumens indiquant seulement l'intensité du fluide électrique accumulé , ou son éloignement de letat naturel. On ne peut évaluer la quantité d électricité qu'en comparant rétendue des surfaces chargées ou Fénergie dej^ effets produits. Nous n avons donc aucun moyen direct pour l'apprécier exactement.

On opère la décharge d'une jarre ( ainsi qu'il a déjà été dit ) , en réunissant , au moyen d'un conducteur quelconque , les armures interne et externe : c'est ce que Ton nomme former la chaîne; et un corps placé entre deux portions de ce conducteur ou entre lui etfane des armures de la sur£sice chargée, est dit mie dans la chaîne y ou faire partie de la chaîne. La manière la plus simple de produire cet effet , est de mettre la substance , au travers de laquelle on veut £siire passer la décharge , en contact avec l'armure externe : touchant alors le corps ayec l'une des boules de l'excitateur, on porte vivement la seconde sur la tige de métal qui sert à chaiger la jarre ; le fluide électrique est ainsi forcé de traverser la /substance interposée^ ou

de glisser sur sa surface : il £iut , pour utiliser la force entière delà décharge , approcher promptement Texcitateur ; autrement une partie du fluide passerait silencieusement sans produire aucun effet appréciable.

La formation de la chaîne a été définie (lorsque nous ayons parlé de l'excitateur )^ Tanéantiafement de toute distance sensible entre les deux armures métalliques : anéantissement que Ton produira plus^ promptement , en se servant dès meilleurs conducteurs et en présentant au fluide la route la plus courte possible; c*est pourquoi si une personne tient entre les mains un 61 de métal, en même temps qu'avec lune, elle touche Tarmure d'une bouteille chargée et porte lautre au crochet , ellen'éprouvera de sensation que dans les points de contact; car le fluide, ayant a choisir entre deux routes , préfère le meilleur conducteur

et traverse le fil de métal sans affecter les or-

ganes de la personne qui le tient : si cependant on substitue au fil un morceau de bois, celui qui fait l'expérience ressent une commotion ; car le bois sec est moins bon conducteur que les fiuides animaux, et la charge prendra entre les deux voies qui lui sont présentée», celle cpii lui ofire un passage plus fiicile.

Ce résultat est constant , quelle que soit d'ail-

leurs la méthode employée pour canomiiBiquer le dboc électrique^ qui ^ dans tons les cas, ne se fait - ressentir qu'aux parties directement comprises dans le circuit. Désignons par A, B, C, D, E , F, des personnes qui se donxieiit la main; A tiendra dans une des siennes l'armure externe dfune bouteille chargée j dont F touchera le crochet : au même instaint toutes recevront iine' sem* !hla!ble commotion , qui passera d'une main à l'autre en traversant les bras : et si la charge est fiorte , le choc sera ressenti jusque dans la poitrine. Ce sont effiectivement ces parties qui entrent directement dans le circuit. Ou peut faire cette expérience d'une foule de manières. Par exemple, si A tient toujours la bouteille comme précédemment, et touche avec scm pied gauche le pied da^oitide B , qui à son tour aura son pied gauche «u contact avec le pied droit de C, et aiusi de suite jusqu'à F, qui^ pour compléter la chaime, portera sa main gauche au crochet de la bouteille, A recevra alors une commotion qui traversera son bras droit et sa jambe gauche , B, C, D, E, seroat frappés dans les deux jambes, et F dans le bras gauche et la jambe droite , en telle sorte <pie la charge passe, d'un point de contact à l'autre^ , par le plus court chemin.

On peut, à travers de bons conducteurs^

(aire^Murcourir à la charge un e^ce considéraUe : aussi , dès les premiers temps de la dé* couverte de la bouteille de Leyde, Yahbé NoI« let fit avec cet appareil y dans la galerie de Versailles^ éprouver la commotion à cent quatre-vingts gardes du roi, et , quelque temps après , à toutt; la communauté des Chartreux de Paris : toutesws personnes qui firent partie de la chaîne furent frappées au même instant. On a tenté quelques expériences pour s'a&surer de la- rapidité avec laquelle la charge électrique se meut ; mais jusqu'à présent elles ont été sans succès : le docteur Watson y et quelques autres membres de la société royale , ont (ait , avec des fils- die fer, un circuit d'à peu près 4yuatre milles, et la charge a parcouru ce long intervalle dans un temps inappréciablé(*).

(*) Oa peut concevoir quelque incertitade relativement au soÎD quV)n a mis dans des expénenc«s faites k une époque d^ recuUe , et qui , je crpis , a'ontpas été testées depuis que la science pcifectionoëe offire les moyens d'opérer avec plu de pfëcision. Quoique les métaux soient les meille^ conducteurs qae nous ayons, ils résistent cependant au mouvement du fluide électrique, et une charge traverse volontiers une petite épaisseur d'air plutôt que de suivre h longueur d'un fil mince de vingt a trente pieds. H est done incertain que rélectricité accumulée dans une petite bouteiOs ait jamais pu franchir un intervalle de quatre roiHts.

La préférence que le fluide électrique ac^ corde aux meilleurs conducteurs^ offre le moyen de mesurer en quelque sorte la propriété conductrice des corps ; car si on place à la fois , dans lé circuit^ des substances ayant absolument les mêmes dimensions , celle qui livrera passage à l'électricité possédera , à un plus haut degré » la &culté conductricef^t , dans le cas où on les essaierait successiyement^ celle • qui transmettrait le fluide plus complètement devra être regardée comme conduisant mieux.

Pour diriger la charge avec plus de certitude et de précision ^ M. Henly a imaginé un appareil commode , qui consiste en une planche de bois d'acajou, de quatorze pouces de long sur quaixe de large , portant à son centre un cylindre creux sur lequel on peut, suivant le be« soin, ajuster une petite tablette, recouverte d'une lame d'ivoire , ou bien une presse également en bois d'acajou : deux flls de métal reçus à frottement 'dans des espèces, de pinces à ressort , et montés de manière à pouvoir s'incliner dans tous les sens , sont fixés à la pavtie supérieure de deux piliers de verre, lesquels sont mastiqués aux extrémités de la tablette et à égale distance de son centre. On place sur le support le corps à travers lequel on veut faire passer la charge , ou bien on le comprime

dans la presse qui est alors aju&tée sut la pièce du milieu. Les fils métalli({ues , retenus à frotte* zaent, pouvant prendre toutes les directions possibles > sont alors mis en contact SLfec les côtés opposés de ce corps. L'un répond à l'armure externe de la jarre ou batterie^ et loutre , k lexcitateur ordinaire ou à l'excitateur électromèlK : de cette manière , la change est dirigée à travers le corps avec une grande exactitude : cet instrument est représenté fig. a4; on le npmjne excitateur uuiperseL

Ltorsfpioa se propose de £ûre jj^sser de$ étincelles .électriques à travers diverses substances 9 on peut rendre leur action uniforme , en les recevant sur une boule isolée que l'on met en contact avec la substance que Ion désire électriser^ laquelle, d'une autre part, communique avec le sol. La boule isolée, étant à la hauteur du conducteur de la machine , et sou«^ tenue p«ir un support particulier, peut.êtrç placée à une distance quelconque; en telle sorte qne l'on pourra à volonté rendre les étincelles plus ou moins fortes.

Quand on rfiut faire passer Fétincelle à tra* ▼ers des liquides où des milieux élastiques , x>u reoframe ces substances dans des tubes de verre > dont les côtés ou les bouts opposég sont munis de fils de métal, qui ont leurs ex-

trémités k peu dé distance da centre du tube, etentre lesquelkîs Fëtincdile éclate . On peut cobtibuef une expérience de ce genre , auisi long* temps qu^3n le juge convenable , sans être obligé d^'ouvrir l'appareil (i^dyiéjs fig. 25 et 26).

Si on se propose d'opérer dur des fluides , quel^efois Oïl leîs introduit dans un tube fermé à nne de «ed extrenàîtës^ à travers la^ielle passe uiifil de ptîatinê as^iez long pour^ eti suivant Taxe dâ 'tnbe^ parvenir à une petite distance de son extrémité ouverte : le tube étant renvei^é dàip une capsule de cuivré^ tes étincefles peuvent se porter de la pointe, qui termine le fil de métal, an fond de la cuyettè ^poyêz fig. 27).

Il e^ évident que ces sortes d'appareils^ dont là ^construction est d'ailleurs eîctrèmement simple , peuvent ètve modifiés à beaucoup d'égatds. L'électricité, considérée comme agent propre, S)oit à changer la forme des corps , soit à alté- Irer leuV» propriétés , ne le fait qu'en passant d'un c&rpi à un autre; en telle sorte qu'une interruption est indi^ensablèdansle circuit de tout appareil éleCtriq^àe destiné à provoquer de^ •efibtJs soit inécàniqiies , 'soit chimiques.

Des tubes dé verte , des fils de divers m^tan^c, des bouchons de liège « et quelques autres matériaux sont néceçsaîres pour la conStruc-

ttOD d'une îafiuûté d'appareils électriques, et constamment on retire d'utiJei$ connaissances de remploi oonvenaUe de ccis «ortes da ressources. Vadresse est une des qualités indispensables à tout électâcien , puisqu'il oe doit espérer de succès , qu'autant qu'il saura facilerment employer à de nouvelles recherches les^ objets qui l'environnent : il ne peu% dajjyifufls sTécarter de laroute tracée par ses prédécesseurs, sans mettre en i|sage de nouveaux moyens; et , lorsque sa proj»^ industrie et so» intdUgence peuvent loi fi»umir tts sortes de secours ,*fian activité ne court plus alors le risque d'être arrêtée par la lenteur ou les méprises des autres; aussi , dès qu'il a conçu un plan de recherches , iijfeut smv-le-ckamp le mettre à exécution.