ÉLECTRICITÉ
Les anciens avaient reconnu au succin ou ambre la propriété singulière d'attirer ou de repousser les corps légers.
Approfondie et fécondée par le génie moderne, cette étude de l'électricité est devenue l'une des branches les plus intéressantes et les plus merveilleuses de la physique.
Pour expliquer les phénomènes électriques, on a supposé l'existence d'un fluide naturel formé de deux éléments, qui, réunis, se balancent et s'équilibrent, mais qui deviennent électriques, lorsqu'il y a prédominance de l'un ou de l'autre.
Les auteurs donnent à ces deux éléments les noms de fluide positif et de fluide négatif : Peltier aime mieux leur conserver la dénomination de fluide vitré et de fluide résineux, en raison des propriétés contractées par le verre et par la résine.
Dans la notice scientifique sur le tonnerre, publiée en 1838, Arago expose le rapprochement frappant qui existe entre l'électricité de nos cabinets de physique et la foudre.
Comme le verre, les résines et le soufre, l'air, dépourvu d'humidité, se trouve idioélectrique ; il devient plus isolant à mesure qu'il est plus sec.
Les corps imprégnés d'humidité sont très -susceptibles d'être bons conducteurs, et de s'électriser par communication.
Les physiciens ont imaginé des électroscopes (Nobili, Volta) pour constater la présence de cette électricité, et des électromètres (Peliier) pour en mesurer l'intensité.
L'électricité. de l'air n'a pas le môme degré d'inten-
site à toutes les heures du jour, et dans toutes les saisons.
Kaemtz nous la montre faible le matin, augmentant à mesure que le Soleil s'élève et que les vapeurs s'épaississent dans les régions inférieures de l'atmosphère. (En été cette période croissante dure jusqu'à 6 ou 7 heures du matin, au printemps ou en automne jusqu'à 8 ou 9 heures, en hiver jusqu'à 10 heures ou midi.)
Peu après, la tension atteint son maximum.
Les vapeurs et les brouillards se dissipent, l'atmosphère s'éclaircit.
Vers deux heures de l'après-midi, l'état électrique se rapproche de celui du matin et diminue jusqu'à 2 heures avant le coucher du Soleil.
De ce moment l'électricité augmente, pour atteindre un deuxième maximum, 2 heures après le coucher du Soleil ; des vapeurs se forment alors dans les régions inférieures de l'atmosphère, l'humidité s'accroît et le serein tombe.
Le deuxième minimum apparaît vers le lever de l'aurore.
L'électricité des nues et des brouillards ne peut être méconnue, puisque chaque jour ramène la même série de faits : Peltier en recherche l'origine.
D'après lui, ce sont les vapeurs produites par les chaleurs solaires, ou condensées parle refroidissement nocturne, qui, jointes à l'action du globe, président à la distribution de l'électricité.
Les premières vapeurs (résineuses) et les secondes (vitrées par rapport aux premières) forment, en se condensant parle froid de l'air, ces nuages de tensions différentes ^
• Les nuages gris et ardoisés sont chargés d'électricité résineuse. Les nuages blancs, roses ou orangés sont pénétrés d'électricité vitrée. Les nuages orageux sont d'ordinaire gris foncé.
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En raison de l'importance du sujet, nous donnerons ici un résumé de la théorie de Peltier.
c( Si l'on suit attentivement toutes les transformations qui s'opèrent dans l'état électrique sur les montagnes ou au milieu des plaines, on voit que chaque jour ramène à peu près la même série de faits. Ce sont des vapeurs produites, soit par la température seule, soit par la température secondée par l'attraction électrique; puis vers le soir et pendant la nuit arrivent leur condensation et, par suite, une nouvelle distribution de l'électricité sous l'influence du globe.
« Au lever du soleil, c'est la révaporation des vapeurs opaques ou une nouvelle dilatation de celles qui sont encore élastiques; Tune et l'autre se font sous cette même influence, résineuse en bas, vitrée en haut: les premières vapeurs qui s'élèvent sont les plus résineuses, les dernières le sont moins et sont alors vitrées par rapport aux premières; elles forment ainsi des nuages opaques de tension différentes, lorsque le refroidissement les condense.
«Les vapeurs journalières, en s' élevant ainsi dansl'atmosphère, éprouvent bientôt l'effet d'une autre influence électrique qui réagit puissamment de haut en bas; c'est celle du courant supérieur de l'atmosphère qui entraîne vers les régions polaires les vapeurs résineuses des régions tropicales.
a La hauteur de ce courant et l'énergie de sa tension résineuse, variant avec les saisons, amènent des réactions plus ou moins éloignées de la surface du sol.
«C'est encore entre ces deux forces un résultat de différence dépendant delà proximité de l'une ou de l'autre de ces forces et des actions concomitantes de la température et des vents. »
Du moment que l'atmosphère contient de l'électricité j
même sous un ciel serein, il faut rechercher quelles en sont les causes productrices.
Pouillet a prouvé que la végétation et Tévaporation sont les deux sources principales de l'électricité atmosphérique:
D'après Quételet, l'électricité atmosphérique, considérée d'une manière générale, atteint son maximum en janvier, puis décroît progressivement jusqu'au mois de juin, qui présente un minimum d'intensité; elle augmente un peu dans les mois suivants jusqu'à la fin de l'année.
Le maximum et le minimum de l'année ont, pour valeurs respectives, 605 et 47 ; en sorte que l'électricité en janvier est treize fois aussi énergique qu'au mois de juin. (La valeur moyenne est représentée parles valeurs que donnent les mois de mars et de novembre.)
Les maxima et les minima absolus de chaque mois suivent une marche absolument analogue à celle des moyennes mensuelles ; les moyennes de ces termes extrêmes reproduisent également la variation annuelle, bien que d'une manière moins prononcée.
La conséquence de ce qui précède, ajoute Quételet, c'est que la courbe des variations électriques a une marche à peu près inverse de celle des températures de l'air.
Gomment se comporte l'électricité de l'air pendant la pluie et les brouillards?
Une pluie douce et continue n'est accompagnée d'aucun signe électrique, mais lorsque le nuage se résout en pluie subite ou en neige, il se produit de l'électricité, tantôt vitrée, tantôt résineuse.
Il y a aussi développement de tension électrique au moment où la rosée se forme ^ et de Saussure affirme n'avoir jamais rencontré de brouillard sans un dévelop^ pement considérable d'électricité
Les feux Saint-Elme, sous forme d'étincelles brillantes, d'aigrettes lumineuses, ou de globes enflammés, témoignent d'un état électrique disséminé sur une grande étendue; sous cette forme l'électricité atmosphérique brille et ne brûle pas. •
En étudiant les phénomènes électriques qui se manifestent pendant les orages, Arago distingue :
L'éclair, c'est-à-dire la lumière produite par l'électricité, allant d'un nuage à l'autre (en sillon, diffus, sphérique, à lumière continue, phosphorique) .
Le tonnerre, c'est-à-dire le bruit dû à la vibration de l'air ébranlé par le fluide électrique^
La foudre, c'est-à-dire l'étincelle même , le feu électrique. Lorsque l'éclair se produit entre un nuage et les corps placés à la surface delà terre, on dit que la foudre tombe ^
Les nuages chargés du même fluide se repoussent ; mais s'ils possèdent des fluides contraires, ils s'attirent bientôt et se confondent.
Les orages se forment ordinairement de petits nuages sous l'apparence de cirrus, qui, de tous les points de l'horizon, se portent à la rencontre les uns des autres, passent à l'état de cirro-cumulus, et présentent, quand ils sont grossis par la précipitation des vapeurs at-
* Son intensité, sa nature et sa durée sont très-variables ; les plus longs roulements durent de 55 à 50 secondes.
Robert Hooke explique ainsi le roulement du tonnerre : les éclairs donnent lieu à un bruit court et instantané ; une succession d'éclairs, à des distances diverses, produisent des sons qui s'entendent ainsi graduellement.
L'intervalle entre Téclair et le bruit sert à mesurer la distance du nuage orageux; chaque seconde représente environ 340 mètres.
'^ « Dans sa marche prodigieusement rapide, dit Arago, la foudre est gouvernée par des forces dépendantes de la nature et de la position des corps terrestres près desquels elle éclate.
« Dans l'explosion de la foudre à la surface de la terre, il y a des effets cliimiques, mécaniques et physiques. »
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mosphériques, une masse compacte de cumul o-stratiis.
Malgré l'obscurité qui règne encore sur la formation des nuages orageux , les physiciens admettent comme un fait constant l'existence de deux nuages distincts se superposant l'un à l'autre , sans se confondre. Le premier chargé d'électricité positive, le second d'électricité négative ; et c'est entre ces deux réservoirs que jaillit l'étincelle, comme entre les deux plateaux d'un électrophore.
Des observations récentes de Silbermann tendraient à démontrer que l'étincelle ne jaillit jamais entre deux nuages séparés. Voici comment il se rend compte des phénomènes :
Les nuages orageux prennent toujours naissance par l'agrégation d'un grand nombre d'autres nuages en forme de cumulo-stratus.
De cette réunion de masses, d'abord isolées, résulte un grand nuage en forme de champignon, plus ou moins surbaissé, ressemblant en quelque sorte à un arbre qui reposerait sur une large base de cumulo-stratus.
C'est toujours au milieu de la partie qui surmonte immédiatement le tronc, au sein du feuillage de cette espèce d'arbre fulminaire, que semble résider le foyer des éclairs.
Les effets de la foudre sur les corps organisés sont des plus variés et des plus extraordinaires. Voici les principaux :
Destruction des arbres; réduction du bois en poussière; aimantation du fer ; transport de corps pesants ; renversement à terre avec syncope sans blessures ; mort avec immobilité, sans changement d'attitude; mort avec blessures profondes.
Si le danger d'être frappé de la foudre est assez grand, comme dit Arago, pour attacher de l'importance aux
moyens d'y échapper, il faut se préoccuper avec raison de la bonne installation des paratonnerres (moyens efficaces imaginés par Franklin).
Du moment où l'électricité forme autour de tous les corps une sorte d'atmosphère, en s'insinuant dans leurs plus intimes molécules, on conçoit que le corps humain doive en être pénétré, et qu'au contact avec l'air par toute sa surface il doive aussi en subir les influences variables.
L'hypothèse de l'identité du fluide nerveux et du fluide électrique a acquis un nouveau degré de probabilité par la découverte des propriétés merveilleuses des poissons électriques, et par la comparaison de ces propriétés avec celles de la bouteille de Leyde, dont ils offrent la reproduction journalière et vivante.
De tous les modes d'électricité, le galvanisme est celui qui a permis de constater de la manière la plus précise l'irritabilité des nerfs.
Quand elle agit comme agent thérapeutique, l'électricité se rapporte à la classe des excitants ; elle augmente l'énergie musculaire.
Jobert de Lamballe l'a proposée avec succès pour combattre les accidents formidables produits par le chloroforme.
Il n'est pas besoin de longues considérations pour démontrer l'influence de l'électricité atmosphérique sur l'homme.
La connaissance des phénomènes électriques de l'air est l'une des conquêtes delà science moderne.
Turley fait consister dans le plus ou moins d'électricité le degré de vitalité des végétaux et des animaux.
Des médecins attribuent les épidémies à la diminution de l'électricité atmosphérique; Fourcault fait intervenir les causes météorologiques dans la production des épidé-
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mies meurtrières ; d'autres attribuent un grand nombre de maladies, et les névroses en particulier, à une accumulation considérable de l'électricité générale, dont les nuages orageux et les contrées marécageuses sont les sources les plus abondantes.
A l'approche des orages, les individus de tempérament nerveux sont pris de dyspnée, de battements de cœur; toutes les maladies caractérisées par l'élément douleur se réveillent ou s'exaspèrent.
Une atmosphère chargée de fluides électriques en liberté occasionne de la surexcitation sur les maladies nerveuses , et un temps orageux agit sur le moral de l'homme.
Les passions violentes sont vivement excitées par l'excès d'électricité ; le calme de l'âme semble renaître avec la sérénité du ciel.
De telles impressions longtemps continuées et souvent renouvelées ébranlent fortement notre frêle organisation !
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