CHAPITRE II

Expériences pour mesurer la vitesse de transport de l'électricité et de 11 commotion électrique. — Essais de Lemonnier en France. — Expériences des physiciens anglais. — Modifications apportées à la bouteille de Leyde. — Expériences diverses de l'abbé Nollet. — Bévis change la disposition de cet appareil et lui donne sa forme actuelle.

Reprenons la suite des expériences qui furent exécutées en France, en 17A7, avec la bouteille de Leyde. L'instantanéité de la commotion électrique, et par conséquent l'étonnante vitesse du fluide, était le phénomène qui avait frappé le plus vivement les esprits. Des expériences furent donc entreprises, à cette époque, pour essayer de mesurer la vitesse de transport de l'agent physique qui occasionne ces effets. Lemonnier, de l'Académie des sciences, fut l'auteur des premières recherches entreprises dans ce but. Dirigées avec beaucoup de sagacité, elles mirent en évidence la prodigieuse vitesse avec laquelle le fluide électrique se transporte d'un point à un autre.

LA BOUTEILLE Di LEYDB. 77

nier commença par répéter les expériences de l'abbé r la transmission du choc électrique à travers une imposée d'un grand nombre de personnes, mais il les es étendit singulièrement

tes premiers essais, Lcmonnier forma un cercle de s qui, au lieu de se tenir immédiatement par la main, ent par des chaînes de fer, longues de trois ou quatre lelques-unesde ces chaînes traînaient à terre, d'autres ait dans l'eau d'un baquet, d'autres enfin étaient enutour de quelques grosses pièces de fer. En applii conducteurs de la bouteille aux deux extrémités de kce de cercle, toutes les personnes ressentirent le choc e sans que le fluide parût aucunement détourné par le r l'eau.

mier répéta la même expérience en employant, au lieu es, un fil de fer long de près d'une lieue. l!ne«partie de fer traversait un pré, dont l'herbe était mouillée sée; une autre était portée sur une palissade de chars'enreulait autour de plusieurs arbres ; enfin une partie nsidérable traînait dans une terre nouvellement lamalgré tous ces obstacles, l'électricité passa le long du *, et excita une commotion violente dans les bras d'une e placée à l'extrémité de la chaîne.

ant, dit Lemonnier, que l'électricité passait avec tant du u travers des hommes et des métaux, lors même qu'ils t pas portés sur des corps électriques de leur nature, je il serait fort possible d'électriser aussi une grande masse 'en fis d'abord l'expérience dans un baquet, que je remplis lent ; je pris de la main droite une bouteille bien électriît j'avais eu soin de recourber le fil de fer ; je plongeai le la main gauche dans l'eau du baquet, et je plongeai enxtrémité recourbée du fil de fer précisément vis-à-vis de t où j'avais le doigt de la main gauche. Je pris garde à ce non doigt ni le fil de fer ne touchassent pas au bord du haïr. 1%

7* meoxttkti* ^:!ivnnncrs.

quel: » a **['."». j* :*?-* senti* .* 'wi? fin^ i**5 hn* et du» la poilIW. C0Q&2Î-T lilQi l>lD^ri-»tt<e d* Lrrvde.

» J'ai répété ensuiie cette «pensa:* siir Le bassin du Jardin •îlî Fioi et â-r <.**.'-; ■:« TjLrrie?. J V.cûiis j.ûr terre une chaîne defrrle Ioûç' «ieii .ir.-l-:j::-:-:--rrz..:r: ii ce* Lissins. et je pris garde à ce que :eîte cLiïs* c» t.exçJt pjs dans l'eau. Proche d'une de se* extrémité*, je ti< Colter nne broche de fer fixée verticalement à un large morcràu de liège, de manière que celte broche, trav errant le Lié^e s"t m'osait d'un pouce eu deux audessous »le la superficie ^ l'eau : un observateur se plaça à l'autre extrémité de la cLa'.ce. la {.rit Uns sa main gauche et plongea la n.ain droite dans l'eau ; je pris aussi d'une main l'autre extrémité de la chaise et une bouteille électrisée de l'autre; je l'approchai de îa broche de fer qui foi tait sur l'eau : aussitôt l'électricité passa au travers de l'eau du bassin, et nous ressentîmes chacun un coup dans les deux bras.

» Quoique celte expérience n'eût rien qui ne s'accordât à merveille avec la petite théorie de la ligne qui unit le fil de fer et le corps de la bouteille, j'avoue que j eus de la peine à croire que cette niasse d'eau fût réellement devenue électrique ; je croyais plutôt que la commotion que nous avions ressentie venait de ce que notre propre électricité se perdait Jans l'eau, comme celle d'un homme qui est porté sur des gâteaux de résine se perd lorsqu'on fait sortir des étincelles de son corps, sans que celui qui les lire devienne pour cola électrique; mais 1 expérience suivante que j'ai faite exprès pour m'en éclaircir ne me permit pas de douter q»ie Peau du bassin n'ait réellement reçu et transmis l'électricité.

» Je pris deux baquets pleins d'eau, que j'éloignai l'un de l'autre d'environ i pieds; je fis mettre entre deux une personne qui plongeait une main dans chacun des baquets. Je mis aussi un doigt dans l'un, et je présentai le lil d'une bouteille électrisée h un morceau de fer qui nageait sur un liège dans l'autre baquet; aussitôt il s»* Ht une explosion, et la personne qui avait les deux main* plongées dans l'eau ressentit la commotion dans les coudes comme ;t I ordinaire. Or, puisque tette personne a ressenti la commotion, il est évident que l'eau a réellement été électrisée, et partant que l'électricité a aussi passé, au travers de l'eau du bassin des Tuileries, dans l'expérience que j'ai rapportée tout à riifiire.

M BOUTEILLE DK LEYDE. 79

t donc constant que la matière électrique qui s'élance île lie passe très librement au travers des corps non élrctnême sans qu'ils soient portés sur ceux qui ont cetto i de leur nature, et qu'elle se manifeste dans ces corps ni ère très sensible (1). »

ailier essaya ensuite d'estimer la vitesse de propagation

5 électrique. A l'aide d'excellentes montres à secondes,

ça de reconnaître si Ton pouvait saisir un intervalle de

>préciable entre le moment de la décharge d'une bou-

Leyde et celui de la commotion éprouvée par des per-

>lacées a une grande distance de l'appareil. Ses pre-

ixpériences avec une montre à secondes eurent lieu au

les Plantes» au moyeu de fils de fer d'une longueur de

ie li50 toises qui faisaient le tour des deux grandes

î jardin. Mais Lemonnier ne put obtenir, en o|)érant

e résultats satisfaisants. Bien que l'électricité lui sem-

>ir franchi la longueur des fils dans l'intcnalle d'une

i, il hésitait, avec raison, à accorder confiance à ce

qu'il n'avait obtenu qu'un certain nombre de fois dans

t expériences consécutives. Il résolut donc de conli-

s mêmes recherches avec un fil de fer beaucoup plus

t en suivant une méthode plus exacte que celle de l'ein-

i montres.

i uft vaste enclos qui appartenait au couvent des Char- Lemonnier disposa deux fils de fer parallèles, longs . de 950 toises et distants entre eux de quelques pieds. iux fds faisaient le tour de l'onclos et revenaient à leur le départ, de telle sorte que leurs extrémités venaient r à l'endroit même où se trouvait placée la bouteille de In observateur, placé en ce point, tenait dans chaque une des extrémités de ce fil conducteur, et il établissait

démoires de mathématiques et de physique de l'Académie royale mees de Paris pour 17 46, p. 450-452.

80 DÉCOUVIHTES SaiHTIFIQCES.

ainsi, à l'aide de son corps, une communication an moyen de laquelle pouvait se faire la décharge de la bouteille. Placé de cette manière, cet observateur pouvait voir à son aise l'étincelle, qui partait de la bouteille au moment où un autre opérateur déchargeait cette bouteille en l'approchant du point de départ du double fil conducteur qui parcourait l'enclos; il pouvait donc juger si le coup qu'il ressentait dans les bras venait après l'explosion de l'étincelle ou en même temps.

Tout étant préparé de cette manière, Lemonnier prit dans sa main droite la bouteille, et de sa main gauche, il approcha peu à peu de l'extrémité de ce fil la bouteille de Leyde électrisée. Quand l'étincelle partit, l'observateur placé à l'extrémité du conducteur ressentit la commotion au moment même où il vit briller la lueur de cette étincelle (1).

Ayant répété l'expérience en tenant lui-même les deux fils, et faisant décharger la bouteille par son aide, Lemonnier obtint les mêmes résultats. Il la fit répéter aussi par un grand nombre d'autres personnes, et chacun tomba d'accord que l'on ne pouvait saisir aucun intervalle appréciable entre la lumière et le coup, et que par conséquent l'électricité parcourait sans une succession reconnaissable un espace de 950 toises, c'est-à-dire près d'une demi-lieue. « Il aurait été facile d'observer, dk » Lemonnier, un quart de seconde, s'il y avait eu cet inter- * valle entre la lumière et le coup; d'où il résulte que la vitesse » de la matière électrique, lorsqu'elle parcourt un fil de fer, » est au moins trente fois plus grande que celle du son (2). •

En ne concluant rien au delà des résultats fournis par l'expérience, Lemonnier restait fidèle aux principes rigoureux qui doivent guider dans les sciences d'observation ; mais il n'était pas difficile de prévoir que les mêmes essais, exécutés sur des

(1) Mémoire de mathématiques et de physique de V Académie royale des sciences de Paris pour 1746, page 456-457.

(2) Ibidem, page. 457.

I Là BOUTEILLE DE LIT DE, 81

jplas considérables, donneraient une idée bien plus icore de la vitesse de transport de l'électricité, nervations qui venaient d'être faites en France pour re fois, concernant la rapidité de propagation du fluide l, furent continuées par les physiciens anglais, qui les it jusqu'à de très grandes distances : ces recherches saucoup d'éclat et même de majesté.

urs membres de la Société royale de Londres, entre rtin Fokkes, qui en était alors président, Cavendish se réunirent pour procéder à ces recherches, dont la fut confiée à Watson.

jmiers essais qui furent exécutés les ik et 18 juillet irent pour but de transporter le courant électrique à Tamise, en employant l'eau de ce fleuve comme une la chaîne conductrice. A cet effet, on plaça près du Vestminster une bouteille de Leyde chargée; un fil de uniquait avec la garniture intérieure de cette bouttrémité libre de ce fil conducteur attaché à la bout tenue dans la main d'un observateur qui, placé au i rivière, tenait de l'autre main une baguette de fer. vateur trempa sa baguette de fer dans la rivière, penn autre, placé en regard de l'autre côté de l'eau, pareillement sa baguette dans la rivière d'une main, et l'autre main un fil de fer dont l'extrémité pouvait être intact avec le conducteur de la bouteille, ilissant la communication entre les garnitures intéxtérieure de la bouteille de Leyde, et faisant ainsi parlarge, la commotion électrique se fit sentir au même x deux observateurs séparés par la Tamise. Ainsi, le ransmit en franchissant successivement le corps du ibservateur, l'eau de la Tamise, le corps du second ir placé de l'autre côté de l'eau, et le fil que ce dert daus la main. On réussit, dans une de ces expé-

rienccs, à enflammer des liqueurs «pi ri tueuses h l'aide du Courant électrique qui avait traversé la rivière.

Rien ne peut donner une idée de la surprise, mêlée d'incrédulité, qui accueillit l'annonce de ce fait. Personne ne pouvait croire à ce phénomène cxtraoïtlinairc d'un feu qui allait allumer de l'esprit-de-vin après avoir traversé la Tamise.

Une second*» série d'expériences commença le 2U juillet 1 747 à Stock'Newington, près de Londres. On établit un conducteur d'environ 2 milles anglais de longueur, qui était formé en partie par l'eau de la Tamise, en partie par un fil de fer. (Jette ex- )>érieiicc fut faite en deux points : dans l'un, la longueur du fil de fer disposé sur la terre était de 800 pieds, et l'on avait pris dans In Tamise une étendue de 2 milles anglais; dans l'autre point, la distance par terre était de 2 milles anglais et 800 pieds, et par eau, de 8 milles. L'électricité se transmit tout aussi bien que dans l'expérience faite sur le pont de Londres.

ensuite, au lieu d'enfoncer les baguettes de fer tenues par l'olwervatcur, dans l'eau de la rivière pour établir la communication, on les appliqua simplement en terre, à une distance de 20 pieds de l'eau. L'expérience eut le même succès, et l'on reconnut ainsi que la terre humide, au moins jusqu'à une certaine distance, peut transmettre, aussi bien que Teau, le fluide électrique.

Le 28 juillet, cette expérience fut répétée avec le même résultat, bien que les observateurs qui devaient enfoncer la baguette dans la terre se trouvassent chacun h 1 50 pieds de l'eau.

On essaya alors de reconnaître si le terrain sec laisserait passer aussi facilement le fluide électrique que la terre humide. L'expérience eut lieu, le 5 noill 17'i7, à Wyhbnn/-fia?'n, au delà d'fslinytoii. Bien que l'un des obsenateurs filt placé dans une» saisonnière sèche», u cent pas de distance1 de la rivière. In

mimotion électrique fut ressentie comme anjKiravanl.

La KHTLîLLE Ut IITDE. SS

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r aaifc» un u*rr*ùi «v a uno d»t am « <k*ihk ti«' i> lk* a d teiiui de k- ;ran>iiR-ïtiv. et louïjvirvr eu iih::h- I i";aJ: j*isfci:»k. k* w!e*e> n>|\\:iwN d itkxiniiie , Le li fc'iii 17^7. on >V:aKh.. pniir jmHi-drr à ïrieDCi-. sur la inuutaiiue do .v<t»%Y:. l.e ni de Ut juan! axoc khapirlto tenue fur i'f>h>cnjieiir. élan pitur d*.' pi«"> il.' 7 mille»: il était »iui> ::u dan» tout sur ck> bâton» bien socs qui faisaient i'ulhVe de corps» e conducteur qui communiquait .ouv ia bouteille de ait pris de i mille* de luu^iu-ur 1 1 m- tramait égalerteim sur des bâtons pixalablcuien: m- elles au finir, mieux apurer k-ur i>oiement : une distance do séparait le» dou\ i*b»enaUliirx On tira un coup au moment de l'explosion de la bouteille, et k»> ■urs tenaient leurs montres à la main |H»ur reinarquor :nt où ils sentiraient le coup; mais on ne put noter lien aile appréciable entre la détonation et le eboe te.

lernière expérience tut encore exécutée pour ossa\er nnaitre avec plus d'exactitude la ulesse de lohrsV 5 août 1748, les expérimentateurs se réunirent une fois sur la montagne de Sfmoter. On cominl de former lit électrique de 2 milles de longueur, en faisant taire uducteur différents détours dans la campagne ; le mice circuit se tramait dans une maison où était placée la 3 de Lcule, a\ec un obsenateur qui tenait a chaque 1 des deux bouts, lesquels a\ aient de ( Itaque côté I mille jueur. Dans cette disposition, qui reproduisait celle par Lcuionnicr, on pomail obsenor a\ec exactitude die entre le moment de la décharge de la bouteille de el celui do la commotion éprouvée. « L'expérience a, dit Priestley, que la vitesse du passage de la malièie

» électrique dans toute la longueur de ce fil, qui avait » 12 276 pieds de longueur, était instantanée (1). »

Ces curieuses expériences excitèrent, parmi les électriciens de l'Europe, beaucoup de surprise et d'admiration. Dans une lettre adressée à ce sujet à Watson, Mussenbroek lui écrivait avec la magistrale emphase de quelques savants de cette époque : Magnificentissimis tuis experimentis superazti conatut omnium.

De tels résultats redoublèrent l'ardeur des physiciens. On varia beaucoup la manière d'exécuter l'expérience de Leyde. Nollet, en France, y procédait de beaucoup de façons différentes. Il montra en 1747 que cette expérience peut se faire très bien avec un vase de verre qui ne contienne ni eau ni métal, mais qui soit seulement vide d'air : l'espace vide d'air existant dans la bouteille lui servait de garniture intérieure (2). Cette expérience, qui a été répétée plusieurs fois de nos jours, réussit parfaitement ; elle donne une décharge électrique d'une grande intensité. L'appareil nécessaire pour l'exécuter existait encore il y a peu d'années dans le cabinet de physique de la Faculté de médecine de Paris : la bouteille fut brisée, pendant une leçon du cours, par la force de la décharge.

Nollet exécutait quelquefois la même expérience en employant deux personnes au Heu d'une seule pour exciter l'étincelle ; elles étaient séparées par un tube de verre rempli d'eau, dont elles tenaient chacune une extrémité. Nollet voulait montrer ainsi, d'une manière plus frappante, le phénomène lumineux de l'étincelle.

• Lorsque l'explosion se fait, dit Nollet, et que les deux corps animés ressentent la secousse, le tube intermédiaire qui les unit brille d'un éclat de lumière aussi subit et d'aussi peu de durée que

(1) Histoire de l'électricité, lomel, page 203.

(2) Mémoires de V Académie des sciences pour 1747, page 24.

ai saisit les deux personnes appliquées & celle épreuve ; as tout à fait possible qu'on verrait en nous la même ious étions transparents comme le verre et l'eau? (4) »

îait encore à montrer la même manifestation de la électrique par une expérience assez bizarre :

Jeu du tube plein d'eau, si les deux personnes qui font nce se présentent mutuellement un ceuf cru Tune à l'autre mce de quelques lignes, au moment de la commotion, si is la nuit ou dans un lieu obscur, on voit étinceler l'exle chacun des deux œufs, et tous tes deux paraissent éga- ■emplis de lumière (2). »

t montrait enfin que la forme de l'appareil était indifféour exécuter l'expérience de Leydc. Il obtenait la dé- Hectrique en se servant, au lieu de bouteille, d'une capsule de verre ou d'une jatte contenant de l'eau (2). Jiverses modifications apportées à l'expérience de Leyde ncaient, quoique bien lentement, à préparer l'explicaâorique du phénomène singulier que personne n'était en état d'approfondir.

t ainsi que Mussenbroek reconnut que l'expérience de échouait toujours quand les parois extérieures de la boulaient humides, fait qui explique, comme nous l'avons B haut, l'erreur qu'il avait commise lui-même en déclare le verre d'Allemagne était le seul propre à exécuter sa e expérience.

Angleterre, "Watson découvrit que la ténuité du verre antait le choc électrique et que l'intensité de la décharge ndépendante de la force de la machine électrique qui séria provoquer. En multipantses expériences, Watson recon-

Leçons de physique expérimentale ', tome VI, page 473. Ibidem, tome V(, page 474.

Ibidem, tome VI, page 486, fig. 22.

iv. tt

86 DECOUVERTES SClUtTlFIQUES.

mit encore que l'intensité de la décharge augmentait proportionnellement avec l'étendue de la surlace du verre.

Un autre expérimentateur anglais, Bévis, modifia très avantageusement les dispositions primitives de la bouteille de Musset broek, et lui donna la forme que nous lui connaissons aujourd'hui. Il avait reconnu, à force de varier l'expérience, qoe l'énergie de la décharge augmentait avec les dhueusions de la bouteille, mais nullement en proportion de la quantité d'eau qu'elle renfermait. Il conjectura donc que, dans le phénomène, encore inexpliqué, de la bouteille de Leydc, l'eau ne remplissait d'autre rôle que celui de conducteur. Comme l'eau ne jouit qu'à un assez faible degré de la propriété de conduire le fluide électrique, et qu'elle le cède beaucoup sous ce rapport aux différents métaux, Jîévis pensa que l'effet électrique serait augmenté si l'on remplaçait l'eau par un métal. Il plaça donc dans la bouteille, de la grenaille de plomb au lieu d'eau, et l'expérience fit voir que l'emploi d'un métal pour former la garniture intérieure de l'appareil augmentait considérablement l'effet électrique. La grenaille de plomb employée par Bévis fut remplacée plus lard par des feuilles d'or, métal non oxydable et meilleur conducteur.

(l'est encore le même physicien qui eut l'idée d'envelopper à l'extérieur la bouteille* de Leydc d'une feuille métallique. Bévis avait compris que la main de l'opérateur qui tenait la bouteille, remplissait l'office d'un conducteur de l'électricité. En enveloppant la bouteille d'une feuille d etain jusqu'à une certaine hauteur, on rendait la partie externe de l'appareil beaucoup plus conductrice; on pouvait alors placer la bouteille sur une table ou sur un support de bois, sans qu'il lui nécessaire de recourir à une personne |x>ur la tenir. Ces deux changements apportés par Ré\isk la forme de la bouteille de Musscnbroek ajoutèrent beaucoup à l'intensité de ses effets, et cet instiument prit ainsi la loi nie délinithe qu'il a consente jusqu'à nus jours.

r.A WCHrttU.Lt M LITM. 87

i Mit que la bouteille de Leyttp «mslBte aujourd'hui, montre la figure ci-dessous (fig. 11), en un vue de reJoppé a l'extérieur d'une feuille d'étain B jusqu'à îiic distance du goulot Elle contient des feuilles d'or ur, et se trouve munie d'un rnndnctçiir en laiton T,

é en crochet a son extrémité libre. Ce crochet sert a la en communication avec la source d'électricité, c'est-aec la machine électrique, comme le montre la figure os <ftg. »).

s eut encore, le premier, l'idée de construire une batterie que. 11 réunit trots bouteilles de Leyde, qu'il fu commuent» elles II l'aide de fils de fer partant de l'intérieur de le d'elles; il fit également communiquer les Ram il un-;

extérieures de ces bouteilles par une chaîne métallique qui traînait sur le sol.

Ainsi fut construite la première batterie électrique que Franklin, comme nous le verrons bientôt, imagina aussi de son côté sans avoir eu connaissance de cet appareil de Bévis.

Profitant des travaux de son compatriote, Watson construisit ensuite de puissantes batteries électriques, en employant de très-grandes bouteilles de verre mince, nommées jarrtê% qu'il remplissait de feuilles d'argent On obtint avec ces batteries des effets électriques d'une grande puissance : la décharge d'une batterie composée de dix à douze jarres suffisait pour tuer des animaux d'une assez grande taille.

Tous ces résultats prouvaient avec évidence que les effets de la bouteille de Mussenbroek dépendaient, non de l'intensité de la source qui fournissait l'électricité, c'est-à-dire de la machine électrique, mais bien de l'éteudue de la surface que présentait le verre ainsi maintenu entre deux surfaces métalliques en contact avec lui Bévis prouva expérimentalement ce fait important, en recouvrant les deux faces opposées d'un carreau de verre, de deux feuilles métalliques jusqu'à une distance d'un pouce du bond du carreau. Faisant communiquer l'une de ces feuilles métalliques avec le conducteur d'une machine électrique, et l'autre avec le sol, il obtint une décharge qui avait sensiblement la même intensité que celle qui était fournie par une bouteille de verre de même surface. C'est ce que l'on désigne aujourd'hui sour le nom ^'expérience du carreau fulminant.

Cependant, ces diverses remarques ne fournissaient encore que des lumières bien incertaines pour expliquer le phénomène de la bouteille de Leyde. Depuis un an, les expériences, les faits acquis, s'étaient multipliés singulièrement, mais la théorie n'avait pas fait un pas. On avait varié et perfectionné la construction de cet instrument sans pouvoir encore hasarder b

explication de ses effets. L'empirisme seul avait appris

aux pièces de la bouteille de Mussenbroek la |)lace

ir assignait On savait bien qu'il fallait, pour exécuter

ice, placer un corps non conducteur de l'électricité

«x surfaces conductrices; mais quel rôle physique

dt chacun des éléments de cet appareil, on l'ignorait

'une manière absolue. Il fallait que cet appareil traver-

ers, pour aller trouver au sein du Nouveau Monde le.

he ingénieux, le rigoureux observateur, qui devait

d'une lumière subite et inattendue une matière dont

physiciens de l'Europe avaient été impuissants à dissi-

scurité.