PROPAGATION DE L'ÉLECTRICITÉ DANS LES BONS CONDUCTEURS

Nous avons dit que, absolument parlant, il n'y a pas de conducteurs parfaits de l'électricité ; mais que tous les corps opposent une certaine résistance à sa propagation ; on considère cependant comme bons conducteurs tous ceux qui permettent une propagation assez rapide pour que le courant qui en résulte puisse agir sur l'aiguille aimantée, et produire, par conséquent, les phénomènes de 1 électro-dynamique. Cette définition n'est pas absolue non plus, car un même corps, l'eau, par exemple, peut être classée ou non parmi les bons conducteurs, suivant le générateur électrique que l'on emploie, le mode de communicalion établi entre elle et cet appareil, et enfin suivant les conditions physiques dans lesquelles elle se trouve. Mais tout cela est de peu d'importance, dés qu'il ne s'agit que de déterminer les lois de la propagation.

La première loi que nous rencontrons en étudiant la propagation de l'électricité dans un conducteur, dit M. de la Rive, c'est la tendance qu'a le courant électrique à se distribuer ou plutôt à se disséminer dans toute l'étendue de ce conducteur. Cette loi, qu'il a établie pour les conducteurs solides, en 1824, et, pour les liquides, en 1825, se démontre en introduisant dans une balance de torsion une lame métallique très-large, traversée par un courant et placée « n face d'un conducteur asiatique, suspendu au fil de la balance et traversé par un autre courant.

Quelle que soit la tranche ou section de la lame que l'on prépetite à la branche verticale du conducteur, les angles de torsion *>nt les mêmes, soit pour les mettre en contact, soit pour les séparer, selon que l'on fait passer le courant dans le même sens °u en sens contraire, dans la lame et dans le conducteur asiatique.

Ces expériences conduisent à admettre que le courant électrique, en entrant dans un corps solide, se répartit dans toute étendue du conducteur en filets parallèles, tous de la même in-

tensité ; d'où il résulte nécessairement que moins cette étendue est considérable, plus le courant électrique sera condensé et plus, par conséquent, sera grande son intensité dans chaque fragment du conducteur. Cette présomption a été pleinement justifiée par l'expérience susmentionnée, quand on emploie une lame conductrice d une épaisseur uniforme, mais plus large dans certaine? parties de sa longueur. Cette môme condensation du courant se démontre par le pouvoir que possède la partie étroite de la lame conductrice d'attirer la limaille de fer, tandis que la "partie large n'en attire pas la moindre parcelle. C'est à la même cause quesl dû le développement de chaleur qui se manifeste au passage du courant électrique dans les parties étroites d'un conducteur, dont les parties larges ne changent pas sensiblement de température, bien qu'elles soient traversées par le même courant pendant le même temps.

La loi qui vient d'être établie ne se vérifie d'une manière exacte que dans les conducteurs où la longueur l'emporte de beaucoup sur les autres dimensions, c'est-à-dire dans le cas de la propagation linéaire. Dans les autres cas, la loi est moins simple, quoique toujours conforme à la même théorie.

L'électricité dynamique manifeste celte même tendance à se disséminer dans un conducteur liquide susceptible d'être décomposé aussi bien que dans un conducteur solide ou liquide telqw le mercure. On observe que la partie de courant qui traverse h tranche liquide comprise entre les deux pôles est celle qui pré sente une intensité plus considérable, intensité qui augmente a partir du milieu, où elle estle plus faible, jusque près des pôles, ou elle atteint son maximum. Toutefois on trouve des courants dam toutes les parties du liquide, même derrière les pôles : la difl'usion est d'autant plus prononcée, que le liquide est moins bon conducteur. (De la Rive.)

La seconde loi à laquelle est soumise la propagation de l'électricité dans un conducteur est celle-ci : que deux ou plusieurs courants électriques peuvent se propager dans le même conducteur sans se modifier mutuellement, et d'une manière, par conséquent, tout à fait indépendante les uns des autres. M. Marianini a con-

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stalé çette propriété en faisant passer à travers un liquide contenu dans un vase cubique deux courants disposés de façon que les filets dont ils se composent se croisent à angle droit, sans qu'il en résultât de variation dans l'intensité de chacun d'eux, intensité qui reste la même, soit que les courants traversent chacun séparément ou tous deux ensemble la masse liquide conductrice. Un troisième courant peut encore être transmis à travers le même liquide dans le sens des deux autres faces du cube, et cette transmission a lieu comme si ce liquide n'était pas traversé déjà par deux autres courants. Cette indépendance dans la propagation des courants a été encore établie en faisant passer deux et même trois courants à travers une colonne liquide dans des directions plus ou moins obliques, et même en les transmettant à travers les fils d'un même galvanomètre, sur lequel reflet observé est toujours la somme ou la différence des effets spéciaux de chacun des courants partiels. (De la Rive.)

La troisième loi est la diminution d'intensité qu'éprouve l'électricité dans sa propagation à travers une masse liquide quand elle rencontre sur sa route des lames ou diaphragmes métalliques interposés dans le liquide. Cette loi a été signalée et démontrée en 1825 par M. de la Rive et plus tard par MM. Marianini, Matteucci et autres physiciens, qui interposèrent des lames métalliques dans un liquide et observèrent la diminution d'intensité du courant initial par les rhéomètres galvanique, chimique et calorifique. Il y a donc, indépendamment de la résistance propre qu'opposent un liquide et un solide à la transmission d'un courant électrique, une résistance particulière due au seul fait du passage d'un courant d'un solide dans un liquide ou d'un liquide dans un solide ; c'est cette résistance que les physiciens désignent sous le nom de résistance au passage. Elle a toujours lieu dès qu'un liquide est traversé par un courant électrique, puisque, pour mettre ce liquide dans le circuit, il faut nécessairement employer des conducteurs solides ou électrodes. (De la Rive.)

La quatrième loi qui régit la propagation de l'électricité consiste en ce que toutes les parties successives d'un circuit fermé, y compris l'appareil lui-même qui produit le courant électrique, sont

35i L'ÉLECTRICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

parcourus dans le même temps par la même quantité d'électricité, quelle que soit la diversité de leur nature, de leur forme et de leur étendue; circonstances qui n'influent que sur la quantité absolue d'électricité qui circule, et non sur son intensité relative dans les différentes parties du circuit. Ainsi, si dans le même circuit on a d'abord la pile, puis un til de métal, partant de l'un des pôles et aboutissant dans un liquide, et deux ou plusieurs fils parallèles partant de ce liquide pour aboutir à l'autre pôle, la quantité d'électricité qui, sous forme de courant, traverse la pile elle-même, le premier til métallique, le liquide et les deux ou plusieurs fds parallèles, est exactement la même. H est clair que si ce dernier système de conducteur se compose de deux fils et que ces* deux fils soient parfaitement semblables en tout poinl, la quantité d'électricité qui circule dans chacun d'eux est la moitié de ce qu elle est dans le premier fil; elle serait le tiers s'il y avait trois fils, et ainsi de suite; mais, dans les deux ou dans les trois réunis, elle est en totalité la même que dans le premier fil, c'est-à-dire qu'en donnant des sections transversales dans toute l'étendue du circuit, la quantité d'électricité qui passe par chacune de ces sections est la môme dans toutes; mais elle sera plus ou moins condensée, comme nous l'avons vu pour la première loi que nous avons énoncée. M. Ampère avait déjà entrevu celte loi, MM. Becquerel et de la Rive l'ont constatée par plusieurs faits, et MM. Pouillet et Fechner l'ont démontrée d'untî manière directe : le premier, en plaçant tous les éléments successifs d'une pile thermo-électrique dans le méridien magnétique, ainsi que le conducteur destiné à fermer le circuit, put s'assurer qu'une aiguille aimantée éprouvait toujours la même déviation, quelle que fût la partie du circuit qu'on lui présentât. M, Fechner a obtenu les mêmes résultats en faisant osciller une aiguille aimantée au-dessus des différentes portions solides d'un circuit vollaïque.

11 résulte de cette quatrième loi que l'intensité absolue de l'électricité qui traverse sous forme de courant un circuit fermé ne dépend que de deux circonstances : la force ou les forces qui produisent f électricité t et que nous avons appelées forces électro-

motrices; et les résistances à la conductibilité que présente tout l'ensemble du circuit.

Plusieurs physiciens revendiquent l'honneur d'avoir fait connaître celle loi : M. Pouillet, tout en prétendant que l'idée et U démonstration lui appartiennent, avoue que la priorité de M. Ohm esl incontestable,. puisqu'il émettait celle idée dans un ouvrage publié en 1827, mais d'une manière abstraite et hypothétique, suivant M. Pouillet. M. de la Rive prétend l'avoir indiquée en 1825, et que M. Ohm avait été amené à l'admettre par une suite de spéculations purement théoriques. M. Poggcndorff et les physiciens allemands en ont, par l'entremise de M. l'abbé Moigno, réclamé tout le mérite pour M. Ohm, affirmant qu'il n'a pas donné ses lois comme conséquence d'une pure hypothèse, mais qu'il les a démontrées réellement au moyen d'expériences directes, faites en 1823 avec la pile thermo-électrique. Ce qu'il y a de positif, c'est que les lois qui établissent un certain rapport ontre la puissance et la résistance dans la propagation de l'électricité ont reçu le nom de lois de Ohm. Ce physicien les a énoncées de la manière suivante :

Duns un circuit fermé, la force du courant est directement proportionnelle à la somme des forces électro-motrices qui sont en activité dans le circuit; et inversement proportionnelle à la résistance totale ou à la somme des résistances de toutes les parties du circuit. Désignant par E les forces électro-motrices, et par H les résistances, on exprimera celte loi par la formule suivante, dans laquelle i représente l'intensité du courant :

c'est-à-dire que Y intensité du courant est égale à la somme des [orces électro-motrices, divisée par la somme des résistances, formule dont l'expérience a confirmé l'exactitude.

Une aulre loi, conséquence immédiate de la précédente, est que, si l'on augmente ou Ton diminue la résistance d'une partie quelconque d'un circuit, l'intensité totale du courant diminue ou augmente, toutes les autres circonstances restant les mêmes,

dans une proportion semblable ù celle qui existe entre la résistance ajoutée ou retranchée et la résistance totale nouvelle du circuit tout entier.

Si dans la formule J = — , fi devient R -+-r ou fi — r, on aura