CHAPITRE VI

L étude de la propagation de l'électricité est tellement importante, que nous ne pouvons pas moins faire que de lui consacrer quelques pages ; autrement nous ne remplirions pas suffisamment l'objet que nous nous sommes proposé en écrivant la première partie de ce livre. En effet, la télégraphie électrique appliquée aux chemins de fer, quel que soit le système auquel on s'arrête, se compose de trois parties principales : les générateurs électriques, qui doivent produire l'agent puissant dont on se sert ; les organes électriques, que l'on emploie pour recueillir, transmettre et manier le fluide électrique; enfin, les conducteurs, au moyen desquels doit s'opérer la transmission, véritables chemins tracés à l'électricité, et qui, s'ils sont convenablement disposés, s'opposent à ce que le fluide les abandonne, et le font parvenir au terme de sa course dans l'état et à la quantité voulus, ^ous avons décrit les générateurs électriques dans les premier, deuxième et cinquième chapitres, avec toute l'étendue qui nous a paru nécessaire; dans les quatrième et cinquième nous avons aussi fait connaître les organes électriques d'un emploi général dans la télégraphie, tels que les électro-aimants, les rhéotomes et les rhôotropes ; il ne nous reste à parler que des conducteurs et de la manière dont on leur transmet l'électricité, car, bien que nous ayons déjà abordé ce sujet dans les premier, deuxième et cinquième chapitres, nous n'avons pu lui donner alors tout le

développement qu'il mérite : dans les premiers chapitres, parce que nous n'avions pas encore les notions nécessaires pour comprendre de quelle manière on était parvenu à obtenir expérimentalement les lois qui règlent la marche de l'électricité dans le> différents milieux; et dans les chapitres suivants, parce que cette étude avait trop peu de rapport avec les matières qu'ils contenaient. Dans un chapitre spécial, qui peut être considéré connut un appendice de ceux qui précèdent, nous serons plus à l'aise d nous pourrons embrasser l'ensemble des observations les plu* intéressantes qui ont été faites sur les conducteurs, les courant* électriques, leurs lois et leur vitesse, prenant pour guide autan! que possible les écrits des maîtres dans la matière, MM. de h Rive, Pouillet, Wheatstone et d'autres, mais principalement ceux du premier, auxquels nous avons eu surtout recours pour celle partie de notre travail.

Le mot propagation porte avec lui l'idée de mouvement, d. comme nous l'avons vu à la fin du premier chapitre, l'électricitr en mouvement est, pour nous, l'électricité à l'état qui résulte o> la réunion ou neutralisation des deux principes ou fluides électriques opposés. Nous avons dit au môme endroit que cette réu nion peut être continue ou instantanée; que, dans le premier cas elle constitue un courant, dans le second une décharge. Des décharges se succédant avec rapidité, et qui, comme nous l'avoir vu dans le chapitre de Y Induction, ont reçu le nom de courant* instantanés, peuvent former un courant continu, de même qu* ce dernier peut se décomposer en une série de courants discontinus, au moyen d'un interrupteur ou rhéotome. Ce qui caractérise le courant, qui pourtant ne dure quelquefois qu'un instant et est alors dit courant temporaire, c'est qu'il agit sur le galvanomètre magnétique, tandis que la décharge, qui est complètement instantanée, produit une foule de phénomènes, mais n'exerce aucune influence sur cet instrument.

La manière la plus simple de se rendre compte de la propagation de l'électricité, c'est de l'observer dans un corps conducteur réunissant les deux pôles d'une pile voltaïquc; les deux électricités qui sont constamment dégagées à chacun des deux pôles se

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neutralisent d'une manière continue, à mesure qu elles sont profites à travers le conducteur, et constituent le courant, dont nous avons fait connaître les effets, ainsi que les actions qu'ils îxercent sur d'autres courants et sur les corps extérieurs. Ce courant, en se propageant dans la masse entière du conducteur, suit une direction déterminée par la forme de ce dernier: c'estj-dire qu'elle sera rectiligne, si ce conducteur est rectiligne, et curviligne s'il Test aussi.

Si le conducteur n'a pas de dimensions bien déterminées, s'il est à peu près indéfini dans tous les sens, comme, par exemple, un bras de mer dans les flots duquel on plongerait à une certaine distance l'un de l'autre les deux pôles d'une pile, le courant se dissémine dans toutes les directions, comme nous le verrons plus loin, mais avec cette circonstance, ajoute M. de la Rive, que tous les fils intiniment déliés dans lesquels on peut le supposer divisé aboutissent toujours par leurs extrémités aux deux pôles. On voit par là qu'il est impossible d'assimiler la propagation de l'électricité dans un milieu conducteur à celle de la lumière ou à celle de la chaleur rayonnante ; car, dans ces deux derniers ca% la propagation émane d'un seul centre et a toujours lieu en droite ligne, du moins tant que le milieu qu'elle traverse ne change pas. ï> un autre côté, M. Warlmarm a démontré que, dans sa propagation, l'électricité dynamique n'est susceptible ni de réflexion ni de réfraction, et que, par conséquent, il ne faut pas songer, pour le moment, à établir une analogie dans la propagation de ces trois fluides, comme semblaient le faire pressentir les observations de M. le professeur Forbes, d'après lesquelles l'ordre de conductibilité des métaux est exactement le môme pour la chaleur et pour l'électricité, comme si la propagation avait lieu en eux de la môme manière.

Si l'on se rappelle la théorie de la pile, exposée dans le deuxième chapitre, et celle de l'induction électrique, dans le cinquième, on peut se faire une idée complète de la propagation de l'électricité. En effet, nous admettons, ce qu'a démontré faraday et confirmé M. Matteucci, «que la propagation de 1 électricité a lieu dans tous les cas par une neutralisation des

électricités opposées des particules du corps à travers lequel h transmission s'opère; neutralisation toujours précédée d'une induction moléculaire; c'est-à-dire de la séparation de ces électricités dans chaque molécule. Dans les corps très-bons conducteurs, ces inductions et neutralisations successives s'opèrent avec une grande rapidité; dans les corprs isolants elles s'opèrent moins vite et d'autant plus lentement que le corps est plus isolant. On voit donc qu'il n'y a jamais propagation d'une seule électricité, et que la seule différence qui existe entre le cas où le milieu communique avec un seul corps électrisé et celui où il est placé entre deux corps chargés d'électricité contraire, c'est que. dans le second, il y a un effet double de celui qui a lieu dans le premier; car il est facile de voir que les deux effets doivent s'ajouter, loin de se détruire. En effet, si l'on suppose ifig. 1<>1

Fig. ICI.

deux séries de molécules entre le corps A, chargé d'électricité positive, et le corps #, chargé d'électricité négative, la série de molécules abede, sur lesquelles agit A, sera polarisée exactement comme la série des molécules a'b'c'd'e', sur lesquelles agit B; mais, en fait, les deux séries ou plutôt toutes les séries de molécules comprises entre A et B sont soumises à l'action simultanée de A et de JB, ce qui doit produire sur elles un eW double de celui qui résulterait de l'action seule de A ou de B. le principe est également vrai, qu'il s'agisse d'un courant continu ou d'une simple décharge. » (De la Rive. )

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Après l'idée rapide que nous venons de donner de la propagation de réleclricilé, nous pouvons passer à renonciation des lois qui la régissent et qui ont été déduites par MM. Ohm, Pouillet, Fechner et Whcatstone, les uns théoriquement, les autres à la suite d'expériences plus ou moins variées, mais qui ont abouti au même résultat.

Quoique, dans notre quatrième chapitre, nous ayons fait connaître quelques-unes des lois que nous allons étudier maintenant, comme nous n'avons fait autre chose alors que les énoncer, il convient de les prendre de nouveau en considération. Nous ne ferons pas de même à l'égard du multiplicateur de Schweigger, des boussoles de sinus et de tangentes, ni du rhéostat de Whcatslone, qui ont servi à la déduction de ces lois; car, bien que succincte, la description que nous en avons donnée est plus que suffisante pour faire comprendre les méthodes d'expérimentation qui ont été employées. .Nous vouions rappeler cependant ce qu'on entend par force électro-motrice, par résistance et par circuit réduit.

La force électro-motrice est la cause qui fait naître un courant électrique dans un circuit fermé, et une tension électroscopique dans un circuit ouvert.

Par le mot résistance on désigne l'obstacle qu'oppose à la marche du courant le corps à travers lequel on fait passer ce courant.

le circuit réduit, comme nous l'avons dit dans le quatrième chapitre, consiste en un fil interpolaire, ou qui joint les pôles de \'A pile, et un autre morceau de fil dans les mêmes conditions, dont la longueur varie selon le générateur électrique, puisqu'il doit représenter la résistance opposée par la pile elle-même au passage de l'électricité; c'est donc le circuit constitué par la pile e* le fil interpolaire, réduit à un circuit formé dans toute sa longueur par un fil homogène. On peut ainsi comparer les forces ^ectro-motrices par la simple observation de la longueur du fil nécessaire pour produire la môme déviation dans le galvanomètre, avec deux circuits où il y a différents générateurs, tandis rçu'il n'en serait pas de même si c'était la longueur du généra-

teur qu'il fallût ajouter au fil interpolaire, car la résistance dans chaque pile est très-variable par rapport à ses dimensions.

Nous ajouterons ù cette terminologie celle qu'a adoptée M. Wheatstone dans ses explications, et qui peut s'appliquer a celles de tous les physiciens, quel que soit le générateur électrique employé dans leurs expériences; car il est clairement prouvé que, bien que la source de deux courants électriques continus ne soit pas la même, les actions ne différent entre elle* que par la somme de leurs forces électro-motrices, modifiée par la résistance du circuit dont elles font partie. C'est pour cette raison qu'en se reportant à des circuits réduits, M. Pouillet ;i trouvé les mômes lois pour les courants hydro-électriques que pour les courants thermo-électriques, qu'il avait employés comme plus constants.

Mais, pour en revenir à la nomenclature de Wheatstone, nou> dirons qu'il emploie le mot rhéomoteur pour désigner tout appareil qui donne naissance à un courant électrique. Lorsqu'il parle d'un seul élément, il l'appelle élément rhéomoteur, et donne le nom de série rhéomotrice à ce qu'on définit ordinairement sous celui de pile ou de batterie, soit voltaïque, soit Iherino-élertrique. Comme terme général pour exprimer un instrument qui sert à mesurer la force d'un courant électrique, il emploie 1»' mot rhéomètre, bans rejeter pourtant absolument ceux de fjalrth nomètre ou voltamètre, dont il se sert parfois, selon qu'il s'a?it d'un appareil fondé sur la déviation de l'aiguille magnétique ou sur la décomposition de l'eau par l'action du courant, bien qu'il pense qu'on pourrait nommer les uns et les autres rhéomètres galvaniques, chim'ujues, calorifiques, etc. Nous avons déjà expliqué ailleurs les mots rhéotome, rhéotrope et rhéostat, par lesquels i) désigne trois appareils destinés à interrompre, renverser et arrêter ou contrarier le courant électrique; à ces appellations nous ajouterons ici le mot rhéoscope, nom donné à un instrument destiné à constater simplement ^existence d'un courant électrique

Occupons-nous maintenant des lois de la propagation de IVlectricité.