CHAPITRE PREMIER

Propriétés générales de l'électricité.

Phénomènes généraux.

Lorsque Ton frotte un morceau de résine, ou un tube de verre bi^n sec avec du drop, Fun et l'autre acquièrent la propriété d'attirer les corps légers qu'on leur présente. Si l'on fait toucher le morceau de résine frotté à une aiguille de métal suspendue à un pivot fixé dans on morceau de résine ou de verre, l'aiguille est aussitôt repoussée ; il en est de même quand on touche l'aiguille avec le tube de verre frotté, d'où l'on conclut que les électricités de même nature se repoussent; mais si l'on présente le tube de verre à l'aiguille qui a touché la résine, l'aiguille, au contraire, est attirée; on tire de là la conséquence que les électricités de nature contraire s'attirent.

L'électricité fournie par la résine , ou qui est analogue, est appelée résineuse ou négative; celle que donne le verre, vitrée ou positive.

Bans la friction du bâton de résine avec le drap , le premier prend l'électricité négative, et le frottoir l'électricité positive. Ces deux électricités étant égales en quantité et de signe contraire, se recombinent quand on maintient le contact pendant que\qvie&m\»sX^.^^X^ se réforme alors ce qu'on appelle du fluide neutre.

en ses imi

S ELHMENTS D EtECTRO-CHIM

Ce âuide, appelé aussi fluide naturel , est décomposé principes, non -seulement par le frottement, mais encore par difféi-enb iitpyens qu'il est nécessaire de connnltre , et entre autrei éans l<| actions à dlalaiice, dont nons devons d'alxird nous occuper, V

Lorsqu'un corps est électrisé positivement ou néf^alivement , si on Inî présente à distance un corps dans l'état naturel , c'est-à-dire qui ne possède pas d'électricité libre, et qui soit isolé , c'est-â-dire placé sur un support de résine ou du verre, l'électricUé de ce corps se troovera décomposée en ses deux principes. L'électricité de nont eon traira! à celle du corps électrisé sera attirée , et l'autre repoussée dans la partie la plus éloignée , de sorte qu'en touchant cette dernière avec la doigt , on enlèvera l'électricité qui s'y était trmisportée. Le second] corps se ti'ouvera alors électrisé contrairement au premier. La qnaM tité d'électricité qu'on peut dégager ainsi est immense , et dépeDd;| de celle qui exerce une action par iniluence ainsi que de la distançai des deux corps. On a besoin de connaître ce mode d'électrisation poai^ concevoir comment s'opèrent les décompositions électro-cliimiqoe<J On est conduit naturellement par là à la conductibilité des corps poB«| l'électricité. '

On range les corps sous le rapport de la conductibilité en deuit classes bien distinctes : la première comprend les corps bons conduoteiirs , tels que les métaux , l'anthracite , la plombagine , le coke , lel charbon bien recuit (le fusaiu qui n'a éprouvé qu'une (iemi-carboniMH tion n'est pas conducteur ); les pyrites, la galène, le peroxyde de màw ganëse, etc. Viennent ensuite les dissolutions salines, dont le poQV^ conducteur est plusieurs milliers de fois moindre que celui des nrf^ taux. La seconde classe comprend les corps médiocres ou maavsM conducteurs, tels que le verre, la résine, le soufre [celui-ci est le pltH^ mauvais conducteur), les liquides oléagineux, etc.; d'eu il résulte ^14 la houille renfermant beaucoup de bitume, quoique substance trèM carbonacée , ne possède la conductibilité que lorsque le bitume a M* détruit par la chaleur : quant au diamant, <pioique formé de carbenfl pur, il n'est pas eonductenr. '

L'électricité libre, quand elle n'est pas arrêtée pur un corps msD-; vais conducteur, s'écoule dans le sol, que l'on nomme it réservoir commun, ou dans les corps conducteurs en communicaliun avec die,' tels que l'air humide ; si donc l'on vent conserver ù un corps conductew l'électricité qu'on lui a communiquée, il faut le placer dans un aU ■ec sur un morceau de verre , de résine , mais de préférence sur dB' morceau de résine , le serre étant touiowa KKowart d'un* a

CHAPITBB I.

1 d'flna hyfroniéh'lc|ue qui le rend lontlucleur , et dont nu ne peut la priver qu'en te clmuffnnl asses: fortement dans un milieu privé d humidité.

Des appareils destinés à étudier le dègat/empnt de l'électricité libre.

Ces appareils ont reçu te nom d'ékctroscopes ou d'éleetromètres , Belon qu'ils servent h accuser la présence de rélectriclté ou ù mestirer son intensité. Si le corps est fortement électrisé, il suffit de lui préseater, comme on le fait ordinairement, une petite balle de moelle de sureau, suspendue k l'extri-mité d'un fil de cocon; s'il y a attractjfui ptiiB répulsion de la balle , on est assuré que le corps est électrisé^ Si. la tension de l'électricité est plus ou mobia faible, il faut avoir recours à divers appareils décrits, Traité d'électricité, t. II, p. 7. Nous parlerons seulement de deux appareils qui joignent à une grande sensibilité, une construction facile : le premier , plauclie I , figure 1 , se compose d'un Jll de cocon simple, dont l'un des bouts estûxé dans les brandies d'une pince, et dont l'autre porte uii petit fli horizontal eu gomme laque, à l'une des extrémités duquel est attaché nn petit disque de clinquant ; pour maintenir l'horizontatité,' on place un contrepoids à l'autre extrémité. J,a pince est placée dan» Hne pièce mobile , lixée elle-même au centre d'uu disque de verre qui recouvre une cloche dans laquelle se trouvent le flI de cocon et le disque de clinquant. Uue échancrureest pratlquéedans le couvercle, attn d'Introduire dans la cloche les corps dont on veut connaître l'état électrique. On en dessèche l'intérieur avec de la chaux vive. Lorsqu'on Tent se servir de cet appareil , on électrisé le disque de clinquant en loi communiquant l'une des deux électricités, pais on lui présente à distance le corps que l'on suppose électrisé, et l'on juge de son état par l'attraction, la répulsion ou l'état de repos du disque. Telle est la oenBtructionetrusay;eâe i'électroscope de Coulomb, dit à fil decocou. Le second, pi. I, iig. 2 , est d'un usage très-facile et d'une beaueoQp plus grande sensibilité que le précédent : deux piles sèches sont placées verticalement par Itur pâle de nom contraire sur un plateau métalliquit, et peuvent être éloignées ou rapprochées âvoluuté, ao moyen de vis de rappel; elles sont recouvertes d'une cloche munie d'une tubulure, dans laquelle passe une tige à l'extrémité inférieure de laquelle est une l'euille d'or, qui se trouve placée entre deux ttgea métalliques fixées aux exlrérartés des à»\s. çAir*. Q.'4Kftà.^^>\ft

4 ELEMENTS D ELECTBO-CHIMIK.

feuille estk l'état neutre, elle reste en équilibre; b commuuiquer il lu tige avec laquelle elle est en communication, une des deux électricités, aussitôt la feuille est attirée par le . p61e qui possède l'éli.'cEridté contraire et repoussée par l'autre ; deui actions q6i s'ajoutent. Cet appareil possède une telle sensibilité , qoc lorsque les deux piles sèobes fonctioauent convenablement, un bâton de gomme laque, frotté avec du drap, agit sur la feuille d'or dans un temps sec à une distance de plusieurs mètres. Ces appareils n'accosent la présence de l'électricité qu'autant que sa tension est appr«ciable; mais comme la plupart du temps elle est très-faible, on emploie un appareil nommé condensateur dont il sera question ci-après.

De la quantité déleclricité qu 'un corps isolant perd dans un tempt donné par le contact de l'air plus ou moins huinide , et le long

de supports plus au moins isolants.

Un corps conducteur électrisé et isolé, perd assez rapidement dam un temps donné sou électricité par son contact avec l'air. Deux causes concourent à celte perte : la première est la nature des supports, qti n'isolent jamais parfaitement ; la seconde , l'air qui , étant totfjonn chargé d'humidité , dépose une petite couclie d'eau liyt^roraétriqne sur les supports et les rend conducteurs. De plus, un corps électfîsé est enveloppé par l'air atmosphérique, qui est plus ou moins isolait, suivant la nature de ses parties constituantes, et la quantité d'eaa qnl s'y trouve. Un corps conducteur tel qu'un globule d'eau se cbai^eait touJouiB de l'électricité du corps qui le touche et en étant aussitAt repoussé, est remplacé par un autre qui en enlève une nouvelle quantité, et ainsi de suite. C'est par ce moyen que rélectricité d'un corps peut se répandre entièrement dans une atmosphère qui renferme desTftpeurs aqueuses. Coulomb a déterminé les lois suivant lesquelles s'opën la déperdition le long des supports et d'après l'état hygrométrique de l'air, Traité d'électricité, t II, p. 157. Nous en citerons quelquesunes : 1" des supports commeucent à isoler parfaitement, toutes Isa fois que la réaction électrique du corps est proportionnelle à la racïM carrée de leur longueur. Ainsi , dans le même état de l'air, un sapport d'une longueur quadruple isole parl'aitement une quautité double d'électricité i 3° lorsque la teusiou électrique d'un corps n'est pas très* considérable, un petit cylindre de cire d'Espagne ou de gomme laque de 1 millim. de diamètre et de 40 à 4ô millim. de longueur suffit pour isoler parfaitement une balle de sureau de 1 1 ù 1 3 millim, àa

CHAPITFE 1. S

diamètre; 3° lorsque i'airest sec, un fil de soîetres-fln, passé dans de ladred'Espagup bouillante et ne formant qu'un cylindre d'un quart demillim. dij diamèti'e et de 13 à 16 ceutim. de hauteur, remplit le mime objet; 4° un fil de verre tiré à la lampe d'éraaillenr, de 13 h M cent, de longueur, n'isole la balle que dans des jours tréB-secs, et lorsqu'elle est chargte d'un très-faible degré d'électricité.

Det lois qui régissent les altracUons et Tppnlsions électriques.

Quand un corps est électrisé, il attire les corps légers qu'où lui prfeente; mais on remarque que l'attraction est d'autant plus forte qne cem-ei sont plus rapprochés. Coulomb a trouvé, à l'aide de la balance de torsion ( 7'railé île l'électricité, t. II, p. S ) , la loi suivant laquelle elle agit. Avec cet appareil , on compare les forces électriques à la force de torsion d'un fil d'argent d'un petit diamètre, eu partant de ce principe que les forces de torsion sont proportionnelles aux angles de torsion, c'est-a-dirc que pour tordre un fil parfaitement élastiqne d'UD angle double| , il faut une force double. Avec cet appareil , Coulomb a trouvé que lorsque les ares de distance de deux corps électrisésdelaméme manière sont entre eux comme les nombres 1,3, j, !« torsions con-espondantes qui mesurent les effets des forces répultives croissent comme les nombres 1,4, 16, c'est-à-dire quelesrépulna électriques sont en raison inverse du carré de la distance, loi qui I précisément celle qui régit l'attiaction des corps célestes. Dans les ériences , bien entendu , les arcs ne peuvent mesurer la distance i'autant que les cordes peuvent êlre prises sans erreur sensible pour I arca, ce qui n'a lieu que lorsque ceux-ci ont peu d'étendue. Mais condition peut toujours être remplie quel que soit le degré d'indlé de la force. Coulomb a prouvé que l'attraction électrique ivait la même loi. Les attractions et répulsions s'exercent eu outre I raison directe des quantités d'électricité possédées par les corps.

De la distribution de l'électricité sur la sur/ace d'un corps.

n a vu comment un corps pouvait acquérir un excès d'électricité % dont il transmet une partie aux corps conducteurs avec lesquels on le met en contact , ou bien qui agit par infiuence sur un corps placé à peu de distance par l'intermédiaire de l'air . de manière à sé- Wrer les deux électricités de ce corps, lesquelles retorraeut du fluide •teiilre aussitôt que le corps électrisé est enlevé. Il s'agit d'indifiuec «tmment s'opère cette distribution.

6 ÉLÉMENTS D'ÉLBCTIO-CHIMIB.

L'expérieuoe prouve que lorsqu'on communique de Téleetrieilé libre à un corps parfaitement conducteur, toute l'éleetrieité se porte à sa surface, où elle forme une zone infiniment mince, tandis que l'on ne trouve aucune trace d'électricité dans l'intérieur du corps. Les expériences de Beccaria , de Coulomb ont mis ce fait hors et doute. Pour le rendre plus évident, on prend deux calottes sphériqiH très-minces, d'une substance conductrice , pouvant envelopper complètement un corps de forme sphéroïdale, et on adapte à chacune de ces calottes un manche isolant, de manière à pouvoir les manier sans enlever leur électricité. On prend ensuite un sphéroïde que l*on suspend à un fil de soie , on l'électrise , on l'enveloppe des deux calottes sphéroïdales , qu'on retire ensuite, et on trouve que toute l'électricité du sphéroïde a été enlevée. Cette expérience est concluante.

Il existe encore un autre moyen de prouver que toute l'électricité se porte à la surface des corps. On prend une grande sphère de métal, que l'on suspend à un cordon de soie ; à une partie quelconque de cette sphère, on pratique une petite ouverture à laquelle on adapte un tube de verre. Cette disposition faite, on fixe un petit disque de métal à l'extrémité d'une tige de gomme laque, et l'on touche la surface extérieure de la sphère électrisée avec le disque de métal ; on présente ensuite ce disque à un électroscope, et l'on reconnaît aIoi*s que ce disque a enlevé au corps, au point touché, une certaine quantité d'électricité ; mais si , au lieu de toucher la surface avec le disque, on touche l'intérieur, eu introduisant le disque par l'ouverture, ce dernier ne prend aucune charge d'électricité. Cette expérience prouve évidemment que toute l'électricité communiquée au corps s'est portée à la surface.

On considère l'électricité libre comme un fluide impondérable formant une couche infiniment mince sur la surface du corps , où elle n'est retenue que par la pression de l'air. Quand le corps n'a pas une forme parfaitement régulière, cette couche n'est pas partout la même. La différence d'épaisseur entre les couches électriques constitue la différence de tension du fluide. On détermine la tension de la manière suivante. Supposons une sphère métallique à laquelle ou donne une petite charge d'électricité; si l'on touche cette sphère en un point quelconque avec un très-petit disque de métal fixé à une tige de gomme laque , et qu'on appelle plan d'épreuve, ce petit plan prendra nécessairement une quantité d'électricité égale à celle que possédait le corps en ce point , quantité dont on a apprécié la valeur au moyen de la balance de torsion (Traité de rélectricitéy t. U, p. 9) ;