CHAPITRE III

Des jor ces électriques.

371. Les attractions et les répulsions électriques sont en raison composée des quantités de Jluide, et en raison inverse du carré des distances. — Cette loi fondamentale des actions électriques a été découverte par Coulomb, comme la loi fondamentale des actions magnétiques , et c’est par des moyens analogues, savoir : par la balance de torsion et par les oscillations d’une petite aiguille , qu’il est parvenu à en démontrer la vérité. La balance électrique diffère pende la balance magnétique : dans la construction de cette dernière, il faut éviter, soigneusement l’emploi des corps ferrugineux; dans la construction de la première , il faut éviter avec le même soin l’emploi des corps conducteurs. On la construit de la manière suivante : sur une table en bois très-sec, on établit par incrustation quatre grandes glaces carrées , de 00 à 4o pouces de côté [Fig. 78) ; leurs bords verticaux sont travaillés de manière qu’ils se joignent très-exactement, et on les colle ensemble, de peur que l’air n’y puisse trouver quelque issue. Une cinquième glace, un peu plus grande, s’ajuste sur les premières pour fermer exactement l’appareil; elle est percée de deux ouvertures circulaires, l’une au centre, sur laquelle s’élève un tube de verre t, de 12 è i5 pouces de hauteur et de 2 ou 3 pouces de diamètre , et l’autre sur le côté , par laquelle on introduit les corps électrisés. Au dessus du tube de verre est un micromètre pareil à celui de la balance magnétique (Fig.06); le fil de cuivre ou d’argent qui est fixé au treuil de ce mi-

DE l’électricité. — cnAp. ni. i3i

cromèiro porte à sa partie inférieure une légère aiguille en gomme laque , très-bien équilibrée , et terminée par une petite balle de sureau ou par un disque de clinquant de 6 h 8 lignes de diamètre. Sur le contour de la cage , et vers le milieu de sa hauteur, est une bande de papier qui porte les degrés; le fil de torsion doit toujours, comme nous l’avons vu (327), passer par le centre de ces divisions. Au fond de la balance on met du muriate de chaux dans une capsule , pour absorber l’humidité de l’air.

Pour déterminer, avec cet appareil , la loi des répulsions électriques , on donne d’abord de l’électricité b la balle de Paiguille suspendue; et ensuite, b l’extrémité d’un tube de verre ou d’un fil de soie, enduit de gomme laque, est une autre balle électrisée de la même manière, que l’on fait descendre dans la balance, avec la précaution delà maintenir à très-peu près sur la circonférence que la balle mobile peut décrire dans son mouvement révolutif. La répulsion s’exerce entre ces deux balles comme entre deux pôles magnétiques de même nom , et l’expérience s’achève en clfet, comme celle que nous avons rapportée (3 18). En donnant aux balles des électricités contraires, on détermine aussi la loi des attractions électriques comme celles des attractions magnétiques.

Pour démontrer que les attractions et les répulsions sont en raison composée des quantités d’électricités, il faut s’appuyer sur ce principe évident de lui-même : que deux sphères conductrices et de même rayon , qui sont mises en contact, se partagent également les électricités qu’elles possèdent. Ainsi , après avoir observé la force de torsion qui fait équilibre à l’action attractive ou répulsive des deux balles à une distance connue , si l’on vient toucher l’une d’elles avec une troisième balle isolée , qui lui soit exactement pareille, on lui enlève la moitié de l’électricité qu’elle possède , et l’on reconnaît que , pour la même distance , la force de torsion se trouve réduite è moitié. En prenant

i32 livm quatrième.

une seconde fois , parle même procédé , la moitié du fluide qui reste encore sur l’une ou sur l’autre des balles , on réduirait encore la force à la moitié de sa valeur, et si l’on prenait simultanément la moitié du fluide qui se trouve sur chacune des balles, la force serait réduite au quart de ce qu’elle était.

Coulomb a encore constaté les mêmes lois et avec la même précision, en faisant osciller, devant un globe électrisé , une petite aiguille de gomme laque suspendue h un fil de soie , et portant à l’une doses extrémités un disque de clinquant, destiné à recevoir l’un ou l’autre fluide. Cet appareil devient tout-à-falt semblable à celui que nous avons décrit (Sso); seulement, la réaction électrique qui s’exerce alors entre le globe et le disque est la seule cause des oscillations ; d’où il résulte que , pour des charges ou pour des distances différentes , les intensités des forces sont entre elles comme les carrés des nombres d’oscillations que l’aiguille exécute dans le même temps.

072. De la perte de V électricité par Voir et par les supports. — L’électricité des corps disparaît avec le temps : elle se dissipe dans l’air ou s’écoule dans le sol ; c’est un fait qui se constate par toutes les expériences électriques. Ne pouvant empêcher cette déperdition , nous devons nous attacher h la rendre plus lente, plus régulière et plus mesurable; sans cela toute • comparaison serait Impossible entre les forces, puisqu’à chaque instant elles seraient variables et changeraient irrégulièrement suivant des lois inconnues.

La perte, parles supports isolans , se fait en partie au travers de leur substance, et en partie sur la mince couche d’humidité dont ils sont très-souvent revêtus. Cette dernière cause est très-influente pour le verre et la soie , qui absorbent la vapeur d’eau avec une grande avidité; c’est pourquoi il est toujours nécessaire d’enduire la surface de ces corps d’une couche dégommé laque, soit en les pion-

DE l’Électricité. — chap. iii. 1 33

gcant dans de la gomme laque fondue , soit en les couvrant d’un vernis de cette substance. Avec cette précaution , les supports de verre et de soie , et ceux de gomme laque pure , isolent à peu près au meme degré : il paraît même, d’après les expériences de Coulomb, qu’ils peuvent isoler complètement les faibles charges électriques , lorsqu’ils ont une longueur de i5 ou 20 pouces, et qu’on prend soin de les chauffer avant l’expérience , pour vaporiser l’humidité qui s’y attache. Cependant , puisqu'ils n’isolent complètement que sous la condition d’avoir une grande longueur, il est évident qu’ils s’imprègnent toujours d’une petite quantité d’électricité , et l’on conçoit ainsi qu’une charge plus forte, réagissant sur elle-même avec plus d’énergie, repousse le fluide jusqu’à l’extrémité du support et le force à passer dans le sol, par un écoulement lent mais continu. On reconnaît qu’un corps est parfaitement isolé, lorsqu’on le soutenant par plusieurs supports il éprouve la même perte que s’il était soutenu par un seul , et l’on est alors bien assuré que la perte qu’il éprouve est due au contact de l’air.

La perle de Vair est due en grande partie à la vapeur d’eau qui est toujours plus ou moins abondante dans l’atmosphère, car elle augmente à mesure que l’hygromètre marche à l’humidité : le fait est si frappant que, par exemple, si l’on souille sur un tube électrisé ou sur un bâton de résine, il ne reste pas de trace de son électricité ; il en est de même quand on souille sur un corps conducteur isolé; mais, dans ce cas, il ne faut pas souffler de trop près , de peur de recevoir la commotion. L’électricité qui s’écoule ainsi par la vapeur d’eau se répand de proche en proche dans l’atmosphère environnante , et il est probable que la transmission ne se fait pas sans que les molécules de vapeur éprouvent une grande agitation. Toute la perte d’électricité qui se fait dans l’air n’est pas due à la présence de la vapeur: l’air le plus complètement desséché par le muriate de chaux , par l’acide Aulfurique ou par les autres corps absorbans , laisse encore

l34 LIVRE QUITRIÈME.

échapper, avec le temps, une certaine proportion du fluide électrique des corps qu’il enveloppe. On en peut faire l’expérience dans la balance de Coulomb , après avoir desséché l’air qu’elle contient et après avoir électrisé la halle de l’aiguille et la balle fixe. Supposons, par exemple, que ces deux halles soient maintenues à 20® de distance, par une torsion de 260“ du micromètre supérieur ; la force qui fait équilibre à la répulsion électrique est alors de 2 5o -j- 20= 270“; avec le temps on verra les deux balles se rapprocher , et après j' il faudra détordre le micromètre supérieur de 6®, par exemple, pour la remettre à la distance primitive de 20®. Ainsi, en 1', la force électrique perdue sera celle qui fait équilibre à 6® de torsion ; et si l’on veut avoir son rapport à la foi'ce électrique moyenne qui a lieu pendant cette minute , il suffira de remarquer qu’au commencement cette force était 270®; qu’à la fin elle était 244 -j- 20 == S!64» dont la moyenne est = 267; d’où il résulte enfin que

la perte a été, pendant une minute, c’est-à-dire

un quarante-quatrième à peu près de la force moyenne.

C’est de cette manière que Coulomb est parvenu à évaluer exactement la perte par l’air : dans les jours secs , on trouve souvent qu’elle n’est par minute que —ou même ^ de la force moyenne ; mais dans les temps un peu humides elle est quelquefois de ^ : alors il est à peu près impossible de faire des expériences exactes. Lorsqu’il y a peu de variations atmosphériques soit dans la chaleur, soit dans la direction du vent , la perte par l’air reste sensiblement la même, dans le cours d’une journée , et l’on peut facilement comparer la perte qui a lieu dans la balance à celle qui a lieu au-dehors sur un corps conducteur électrisé : pour cela on vient toucher ce corps avec une balle isolée ou avec un plan d’épreuve que l’on reporte à l’instant dans la balance; on le met en contact avec la balle de l’aiguille , et l’on observe la répulsion ; puis , après quelques minutes , on répète la même expérience , en ayant soin toutefois de remettre à

DE LEUiCrKlClTÉ. — ClIAP. III. l35

l’état naturel le plan d’épreuve et la balle mobile , et alors ou observe une répulsion moindre; ce qui est une marque certaine qu’au second contact le corps avait moins d’électricité , puisqu’il en a moins donné au plan d’épreuve. Or, en admettant, comme nous le verrons plus loin, qu’un corps donne au plan d’épreuve qui le touche, au même endroit et de la même manière , des quantités d’électricité proportionnelles à celles qu’il possède , on voit que les charges électriques du corps , aux deux époques du contact , seront proportionnelles aux forces de torsion , et qu’ainsi il sera facile de déterminer la perte qu’il a éprouvée dans l’intervalle. Ces moyens de comparer les forces électriques , et de calculer ce qu’elles doivent être à chaque instant, lorsqu’on sait ce qu’elles sont à une époque donnée, estime des plus belles inventions qui aient été faites en électricité ; c’est par là seulement que Coulomb a pu poser, et qu’il a en cfîet posé, les principes fondamen* taux de la science.

670. Distribution de l’électricité à la surface des corps conducteurs. — L’électricité naturelle est uniformément répandue dans toute la masse d’un corps conducteur, et elle y parait accumulée en quantité indéfinie , comme la chaleur et le magnétisme; mais dès qu’un fluide est libre ou séparé de l’autre , il réagit sur lui-même par sa force répulsive , et toutes ses molécules tendent sans cesse à se disperser , Jusqu’à ce qu’elles trouvent un obstacle qui les arrête. Un corps qui serait parfaitement conducteur n’olFriruit dans toute sa masse aucune résistance h cette dispersion; et le fluide, parvetiu rapidement h sa surface, en sortirait pour se répandre plus loin, s’il y rencontrait encore un espace également perméable. Le vide laissant passer l’électricité , un corps électrisé qui serait placé au milieu du vide perdrait h l’instant tout son fluide libre; ainsi la terre est probablement , parmi les planètes , la seule qui puisse être électrisée à sa surface , puisqu’elle est la seule qui pa-

l36 LIVBE QUATRIÈME.

raisse avoir une atmosphère autour d’elle. Nous verrons que les métaux eux-mêmes n’ont pas une conductibilité parfaite; cependant le fluide électrique passe avec une telle rapidité, d’un point à un autre de leur masse, que nous pouvons , du moins pour le moment , supposer que l’électricité dont ils sont chargés n’a aucune résistance à vaincre pour se mouvoir dans leur substance. Il résulte de cette hypothèse que l’électricité libre , développée en un point quelconque d’un conducteur métallique, vient toujours à sa surface où elle se trouve arrêtée par l’air environnant. Mais comment s’arrangc-t-elle dans la masse entière du conducteur? Faut-il , pour l’équilibre, qu’elle s’y répande uniformément, comme l’air se répand dans un ballon? ou bien faut-il que ses molécules, obéissant h leur force répulsive, viennent s’accumuler et se presser contre l’air qui enveloppe sa surface , ou contre les corps non conducteurs qui la couvrent? Voici trois expériences qui peuvent jeter quelque lumière sur ce point fondamental de la théorie : 1”. Un globe isolé {Fig. 76) est recouvert de deux hémisphères en papier métallique ou en clinquant , que l’on peut à volonté mettre ou enlever , au moyen de deux manches de verre v et v': on l’électrise dans cet état; ensuite on enlève rapidement les hémisphères , et le globe ainsi dépouillé de son enveloppe est aussi dépouillé complètement de son électricité. Donc le fluide se porte la surface , et s’y accumule de telle sorte qu’il n’en reste pas à l’intérieur.

54® Une sphère de 7 ou 8 pouces de diamètre , ayant une petite cavité de 8 ou 10 lignes de largeur et de i pouce de profondeur, est isolée et chargée d’électricité; lorsqu’on vient avec le plan d’épreuve la toucher à sa surface , on y prend du fluide ; mais lorsqu’on la touche au fond de la cavité, le plan d’épreuve reste sensiblement à l’état naturel.

3“ Enfin , deux sphères conductrices de même rayon sont électrisées ensemble , et ensuite séparées ; on vient toucher l’une d’elles avec une sphère pleine en métal , et

DE l’électricité. - CHAP, III. J 37

l’aulre avec une sphère de même rayon que la précédente , mais faite avec du clinquant ou du papier doré ,ou simplement en collant des feuilles d’étain ou d’or battu sur un globe de résine ; après le contact on essaie, avec le plan d’épreuve et la balance, les forces électriques des deux premières sphères , et on les trouve exactement pareilles : donc la sphère pleine en métal n’a pas plus enlevé d’électricité à la première que la sphère superficielle n’en a enlevé à la seconde ; ce qui est une preuve évidente que l’électricité libre ne réside jamais dans l’intérieur des corps, qu’elle est toujours à la surface , et même qu’elle n’y occupe qu’une épaisseur insensible ; car si la couche de fluide électrique devait être plus épaisse qu’une feuille d’or battu , la sphère superficielle n’en prendiait pas autant que la sphère pleine.

Ces pieuves expérimentales sont encore confirmées par une preuve mathématique : car cet arrangement de fluide électrique dans son état d’équilibre est une conséquence rigoureuse de la répulsion , qui agit sur ses molécules en* raison inverse du carré de la distance.

De ce que le fluide électrique , repoussé par lui-même , forn)e à la surface des corps une épaisseur moindre qu’une feuille d’or battu , il n’en faudrait pas conclure que cette épaisseur est insensible , et qu’elle n’entre pour rien dans les phénomènes. Les dimensions qui échappent à la prise directe de nos sens n’en sont pas moins comparables entre elles ; et les épaisseurs infiniment petites des couches électriques peuvent être décuples ou centuples l’une de l’autre , comme les épaisseurs qui se comptent par toises ou par mètres. Sur un globe conducteur électrisé [Fig. 77) , tout étant symétrique autour du centre , il est évident que la couche électrique doit avoir partout la même épaisseur; ainsi elle est comprise entre la surface e e' du globe , où elle s’arrête contre l’air, et une autre surface i i, pareillement sphérique , qui passe au dessous ou au dedans de la

J 38 LIVRE QUA-TRIÈMË.

|)remière , d’une quantité infiniment petite; cette surface intérieure de la couche électrique est sa surface libre il semble d’abord qu’une molécule de fluide , telle que m , ne puisse être en équilibre dans cet état ; mais en concevant le plan p ni p', on verra que, si tout le fluide qui est au dessus tend , par sa répulsion , à précipiter la molécule m vers le centre, tout le fluide qui est au dessus tend, au contraire, à la repousser vers la surface,* et l’on démontre mathématiquement que , par la loi do la raison inverse du carré de la distance , ces deux forces opposées doivent exactement se faire équilibre. Il n’en est pas de même d’une molécule m de la surface extérieure ; celle-ci est repoussée loin du centre par toutes les molécules du fluide ; de là l’effort continuel qu’elle exerce contre l’air ou conli’e les corps non conducteurs sur lesquels elle s’appuiei M. De Laplace a démontré que le fluide électrique a une force répulsive qui est partout proportionnelle à son épaisseur; et comme la pression qu’il exerce contre l’air •ou contre les obstacles qui l’arrêtent est en raison composée de sa force répulsive et de son épaisseur, il en rét suite que cette pression , en chaque point , bu sur chaque élément de surface, est proportionnelle au carré de l’épaisseur de la couche qui se trouve en ce point ou sur cet élément. Ainsi , le fluide électrique répandu sur les corps conducteurs, peut être considéré comme les fluides pondérables contenus dans des vases contre lesquels ils exereortl des pressions : quand ces vases sont assez résistans , le fluide est contenu ; qtiand ils sont trop faibles pour résister à la pression , lès parois crèvent et le fluide s’écoule : pcatr le fluide électrique, le vase est le corps conducteur, la paroi est l’air qui l’enveloppe, ou la couche de vernis non conducteur qui le couvre; et quand l’épaisseur de l’électricité est assez grande , elle fend l’air ou elle perce la couche de vernis , et l’étincelle jaillit , ce qui est la marque d’un écoulement rapide du fluide. Quand la couche électrique

DE l’électricité. - CIIAP. 111. iSg

est arrêtée et nia'mlcnua eu équilibre, il est évident que la souiine des actions qu’elle exerce sur un point intérieur quelconque, tel que N, est toujours nulle; sans cela elle opérerait par influence une nouvelle décomposition des fluides naturels qui sont en ce point, et l’équilibre serait troublé.

Sur un ellipsoïde de révolution ( Fig. 8o ) , l’épaisseur électrique n’est plus la même aux difl'érens points de la surlace : il résulte des conditions mathématiques dont nous venons de parler, qu’au pôlepeten un point q de l’équateur les épaisseurs sont entre elles comme les rayons cp et cq , par conséquent les pressions sont entre elles comme les carrés de cp et cq. Par exemple , si l’ellipsoïde est trèsallongé , de telle sorte que cp—ioo c^,la pression au point /j sera 10,000 fois plus grande qu’au point q ; c’est donc toujours par l’extrémité la plus amincie de l’ellipsoïde que le fluide devra s’écouler.

Une pointe très- aiguë peut toujours être considérée comme étant le pôle d’un ellipsoïde de révolution trèsallongé ; ainsi , quelque faible que soit la charge électrique d’un tel corps , le fluide qui s’accumule à son sommet y formera toujours une épaisseur assez grande pour vaincre la résistance de l’air : de là le pouvoir des pointes., qui avait été découvert par Franklin avant qu’il fût expliqué par la théorie. On dit quelquefois que les pointes ont le pouvoir d’attirer le fluide électrique ; c’est précisément le contraire qu’il faut dire : elles ont la propriété de laisser écouler le fluide dont elles sont chargées. On peut faire une foule d’expériences sur cette propriété ; nous Indiquerons les suivantes.

1“ Une pointe aiguë étant placée sur les conducteurs de la machine , il devient impossible de leur donner de l’électricité.et d’en tirer des étincelles ; le fluide se dissipe par la pointe à mesure qu’il se développe par le mouvement de la machine.

2® Une pointe communiquant au sol , étant présentée

aux conducteurs de la machine h un pied de distance , il devient pareillement impossible de les charger. L’électricité du conducteur décompose par influence les électricités de la pointe ; elle rçpousse dans le sol celle de même nom et attire celle de nom contraire , qui s’accumule à la pointe , et qui s’échappe à travers l’air pour venir neutraliser celle du conducteur.

3“ Un timbre à pointe [Fig. y'i) étant sous les conducteurs de la machine , îi deux ou même h trois pieds de distance , le bruit des petits pendules p et p' annonce l’écoulement de l’électricité. Cette expérience est la même que la précédente ; les lignes noires représentent sur la figure les fils qui doivent être non conducteurs.

Nous devrons revenir sur les propriétés des pointes , lorsque nous parlerons de la lumière électrique , et surtout lorsque , dans la Météorologie , nous aurons à étudier l’électricité atmosphérique et la construction des paratonnerres. )

Les angles et les arêtes des corps conducteurs présentent des phénomènes analogues à ceux des pointes ; c’est pourquoi il faut éviter soigneusement toutes les formes anguleuses dans les appareils qui sont destinés à conserver l’électricité.

Les résultats précédens nous conduisent à une question générale , dont nous pouvons maintenant comprendre le sens et l’étendue : des corps conducteurs sont donnés , on connaît leurs formes et leurs grandeurs ; les uns sont à l’état naturel, les autres ont des charges connues d’électricité résineuse ou vitrée; on les met en présence pour former un système connu de position; on suppose que les fluides réagissent simplement sans passer d’un corps à l’autre , et l’on demande quel est l’état électrique d’un point quelconque de ce système; c’est-à-dire, quelle espèce d’électricité s’y trouve, et quelle épaisseur elle y forme.

Coulomb a donné un moyen expérimental de résoudre

DE l’électricité. - CIIAP. Ilf. 1 4 1

ce problème dans toute son étendue. Voici le principe sur lequel il repose : quand un^kn d’épreuve très-mince et assez petit , est posé langcnuWement sur une surface électrisée, et retiré perpendiculairement sans la toucher par ses bords , il est chargé sur chaque face d’une épaisseur électrique qui est la moitié de celle que possédait la surface au point de contact. Coulomb a démontré ce principe en déterminant le rapport suivant lequel l’électricité se partage entre une sphère et un plan circulaire qui vient la toucher par son centre , et qui est retiré perpendiculairement. Mais on peut encore s’en rendre compte d’une autre manière : quand le plan d’épreuve est tangent à une surface , il se confond avec l’élément qu’il touche , il prend en quelque sorte sa place , relativement à l’électricité, ou plutôt il devient lui-même l’élément sur lequel le fluide se répand ; ainsi , quand on retire ce plan , on fait la même chose que si l’on avait découpé sur la surface un élément de même épaisseur et de même étendue que lui , et qu’on l’eût enlevé pour le porter dans la balance sans qu’il perdît rien de l’électricité qui le couvre ; une fois séparé de la surface, cet élément n’aurait plus dans ses différens points qu’une épaisseur électrique moitié moindre , puisque le fluide devrait se répandre pour en couvrir les deux faces. Ce principe posé , l’expérience n’exige plus que de l’habitude et de la dextérité : après avoir touché un point de la surface avec le plan d’épreuve , on l’apporte dans la balance , où il partage son électricité avec le disque de l’aiguille qui lui est égal , et l’on observe la force de torsion à une distance connue. On répète la même expérience , en touchant un autre point , et le rapport des forces de torsion est le rapport des répulsions électriques; on en prend la racine carrée pour avoir le rapport des épaisseurs. Ainsi , le génie de Coulomb a donné en même temps aux mathématiciens la loi fondamentale suivant laquelle la matière électrique s’attire et se repousse; et aux physiciens une balance

i42 livre quatrième.

nouvelle et des principes d’expérience , au moyen desquels ils peuvent en quelque sorj^onder l’épaisseur de l’électricité sur tous les corps , et creterminer les pressions qu’elle exerce sur les obstacles qui l’arrêtent.

Le problème général dont nous venons de parler , et qui peut être dans tous les cas si facilement et si complètement résolu par l’expérience , peut être attaqué aussi par l’analyse mathématique. M. Poisson a publié deux Mémoires sur ce sujet {Mém. de l'Institut, 1811, i" et a® parties ) ; en s’appuyant sur la loi de Coulomb, et sur quelques théorèmes fondamentaux de l’attraction des sphéroïdes démontrés par M. De Laplace , il parvient à des équations générales , qu’il résout ensuite , pour le cas d’un ellipsoïde ou de deux sphères, au moyen de ces savans artifices de calcul qui lui sont si familiers.

Dans l’impossibilité où nous sommes de faire connaître ce travail, même par extrait, nous nous contenterons de citer quelques-uns des résultats les plus remarquables; ils sont d’autant plus décisifs pour prouver l’exactitude de l’analyse , que Coulomb les avait démontrés par l’expérience [Mém. de l'Académie, 1787).

1®. Quel que soit le rapport des rayons de deux sphères électrisées, quand elles se touchent, l’épaisseur électrique est nulle au point de contact.

2°. A partir du point de contact l’épaisseur électrique croît lentement; dès qu’elle devient sensible, elle est plus grande sur la sphère du plus grand rayon; mais ensuite, h une certaine distance , elle commence h croître plus rapidement sur la plus petite sphère , de telle sorte qu’elle y est toujours plus grande h une demi -circonférence de distance du point de contact.

0°. En CCS points, diamétralement opposés au point de contact, le rapport des épaisseurs est d’autant plus grand que la petite sphère est plus petite; mais il tend vers une limite qui est 4> 2.

DE l’i^LECTRICITÉ, — CHAP. III. I 43

4®. Quand on sépare ces sphères, et qu’on les soustrait h leur action mutuelle , l’épaisseur électrique est toujours plus grande sur la plus petite; le rapport de ces épaisseurs tend pareillement vers une limite , qui est

5®. Quand on écarte seulement ces sphères à des distances diverses , de manière qu’elles restent soumises à leur influence mutuelle, leur électricité commune étant, par exemple, la vitrée , la petite sphère prend l’électricité résineuse au point le plus voisin de la grande sphère , et à une certaine distance autour de ce point ; elle continue d’être électrisée résineusement dans celte partie , à mesure qu’on l’éloigne, mais de moins en moins; quand l’intervalle qui sépare les sphères est ( dans les circonstances les plus favorables) égal à peu près au demi -rayon de la plus grande, l’électricité résineuse disparait; et au delà, la petite sphère devient vitrée sur toute sa surface , comme la plus grande. Quand le rayon de là petite sphère surpasse le sixième du rayon de la grande, l’électricité résineuse paraît encore; mais elle disparaît avant que l’intervalle des sphères soit égal au demi-rayon de la plus grande.

G®. Quand une petite sphère, prise à l’état naturel, est électrisée par l’influence d’une sphère plus grande, elle réagit sur celle-ci pour troubler l’épaisseur uniforme de sa couche électrique , et alors cette épaisseur va en décroissant depuis le point le plus voisin de la petite sphère jusqu’à une distance de de circonférence; au delà elle redevient croissante jusqu’au point diamétralement opposé.

074. Des machines électriques. — Les machines électriques se composent d’un corps frottant , d’un corps frotté et d’un conducteur isolé.

Le corps frotté est quelquefois un grand cylindre en verre , mais le plus souvent il n’est qu’une glace circulaire P p' {Fig. 78 et 81 ) , qui peut avoir jusqu’à six pieds de diamètre; c’est ce qu’on appelle le plateau de la ma-

l44 LIVRE quatrième.

clyne : il est porté sur un axe xx', que l’on met en mouvement au moyen de la manivelle m.

Le corps frottant se compose ordinairement de deux paires de coussins élastiques f, f' ( Fig, 78 , 7g et 81 ) ; ils sont rembourrés de crin; la face qui louche le plateau est en cuir, et la face opposée est une bande de bols ou de métal; chaque paire de coussins presse le plateau; on ajoute quelquefois un ressort r et une vis v pour varier à volonté la pression ( Fig. 79 ),

Le conducteur de la machine est en laiton , sa forme se rapproche le plus possible du cylindre et de la sphère ; on l’isole par de longues colonnes en verre, vernies à la gomme laque, l, Z, 2'.

Avant de mettre la machine en activité, on sèche avec des réchauds les colonnes et le plateau, on ôte les coussins, pour les frotter l’un contre l’autre , après avoir mis entre eux du deuto-sulfurè d’étain , que l’on appelle or musif Les coussins remis en place et convenablement pressés, on ajnste les garnitures ou les armalures en taffetas t,t\ qui couvrent de chaque côté deux quarts opposés du plateau, et l’on tourne la manivelle dans le sens de ces armatures. La machine ordinaire ( Fig. 78) ne donne que de l’électricité vitrée; la machine de Van-Marum {Fig. 80 et 81 ) donne à volonté l’électricité résineuse ou la vitrée.

Lorsqu’on veut avoir l’électricité vitrée , on tourne l’arc A a' verticalement, de manière que les cylindres cc ' qui sont à deux ou trois lignes du plateau , aboutissent près de l’extrémité des garnitures en taffetas, et l’arc aa' horizontalement , de manière que les cylindres cc' touchent les coussins. Alors la machine étant mise en mouvement , le plateau s’électrise vitreusement ; son électricité , maintenue par les taffetas , ne se dissipe pas dans l’air; elle vient en présence des cylindres c c', décompose par influence leurs électricités naturelles, repousse la vitrée dans l’arc a a' et dans le globe g, tandis qu’elle attire la résineuse qui s’é-

DE l’électricité. — CIIAP, III. l/jS

chappe en étincelle, et qui vient la neutraliser : c’efet ainsi que les conducteurs s’électrisent vitrousement. En même temps , l’électricité résineuse des coussins se répand dans les globes g g'> dans l’arc aa' , et de là dans le sol , par la chaîne h h'.

Lorsqu’on veut recueillir l’électricité résineuse, on dispose l’arc A a' horizontalement , de manière qu’il touche les coussins , dont il reçoit l’électricité résineuse , et l’on relève verticalement l’arc aa' qui communique toujours au sol, pour qu’il puisse décharger sans cesse le plateau et le remettre à l’état naturel; celte position des conducteurs mobiles est représentée dans les f gares 79 et 8i , par des lignes ponctuées.

Dans tous les cas , il y a une limite à la tension électrique que peuvent prendre les conducteurs; en effet, le plateau se charge , en passant sur les coussins , d’une épaisseur finie d’électricité vitrée. Cette électricité agit toujours par influence pour décomposer les électricités des conducteurs , et elle les décompose aisément quand ils sont à l’état naturel; mais quand ils sont eux-mêmes chargés d’électricité vitrée , la décomposition devient de plus en plus difficile , et l’on conçoit qu’il y a une limite où elle devient tout-àfait impossible; alors le plateau ne peut plus produire aucune accumulation nouvelle , fût-il même animé d’une vitesse infinie de rotation. Les conducteurs pourraient, avec le temps, arriver à cette limite, s’ils n’éprouvaient aucune déperdition par l’air et par les supports; mais la perte qu’ils épouvent devant se compensera chaque Instant , il faut que leur charge soit moindre afin que le plateau puisse encore décomposer leur électricité naturelle ; et alors plus la rotation est rapide, plus ils reçoivent d’électricité dans le même temps : ainsi la limite de tension électrique que les conducteurs peuvent recevoir dépend de leur étendue , des qualités électriques du plateau et de sa vitesse de rotation.

Lorsqu’on veut tirer des étincelles à dq grandes distances, T. 2* P. 10

on fait communiquer aux conducteurs des machines , des conducteurs secondaires qui se chargent comme les premiers. Toute l’électricité qui couvre le système se déchargeant d’un seul coup , il est facile , en donnant aux surfaces une étendue convenable , de produire des lames de feu de plusieurs pieds d’étendue; mais il faut que la machine soit assez puissante pour compenser à chaque instant les pertes que font de si grandes surfaces , soit par le contact de l’air, soit par les supports.

DE L Electricité. - — chap. iv.