OU

ïi+r fl — r'

l'intensité du courant variera donc dans l'un et l'autre cas : en l'appelant V dans le premier et J" dans le second, on a :

j . v . p JL . A . ^JL L . 1 . 1 1 ' 1 ' " H ' li + r • li-r " H R + r ' H-r

d'où l'on déduit :

7 — V : l :: r : R-4-r et/" — l : / :: r : fi — r;

c'est-à-dire que la diminution d'intensité est à l'intensité primitive comme la résistance r ajoutée est à la résistance totale nouvelle fi-4-r; et que l'augmentation d'intensité P.— ! est à l'intensité primitive comme la résistance r supprimée est à la résistance nouvelle totale fi — r.

M. Fechner a vérifié expérimentalement, au moven des oscillations qu'exécute une aiguille aimantée sous l'action du courant, l'exactitude de la loi que nous venons d'énoncer. 11 en a conclu qu'une pile dont la force électro-motrice serait représentée par 1. ayant ses pôles réunis par un conducteur dont la résistance serait également 1 , et dans laquelle \) représenterait la résistance de la

pile elle-même, aurait une force représentée par jq. E°

doublant la résistance du conducteur, il est évident qu'on ne rend pas moitié moindre la force de la pile, qui devient

p^y^j = au lieu de ^ qu'elle était auparavant. Si c'est

la résistance du conducteur interposé entre les pôles delà pile qui

est î> fois celle de cette dernière, alors, en doublant cette résis-

tance, la force de la pile, qui était -= devient j^jg = "(f

Il est facile de voir d'après cela que plus est forte la résistance du conducteur interposé entre les pôles, moins est grande l'influence de la résistance des autres parties du circuit.

M. Pouillet a fait la même vérification en employant la boussole de tangentes décrite dans le quatrième chapitre, et en interposant des conducteurs de différente longueur. La résistance totale du circuit (composée des résistances du couple de Daniell, qu'il employait comme générateur, du fil du galvanomètre et des conducteurs divers destinés à établir la communication) étant H avant l'introduction des fds, devient successivement, à mesure qu'on introduit les fils de différentes longueurs, fl-t-5m, fi -h IC», etc. Il en résulte le tableau suivant :

Résistances. Déviations observées. Tangentes des déviations.

ft+ 5* 40* 20' 0,849

ft+ 10-". 28* 30' 0,545

. fi+ 40- 9* 45' 0,172

ft-f 70- 6* 00' 0,105

rt+100- 4* 15' 0,074

En comparant la première observation avec chacune des suivantes, et en se servant de la formule /—/';/:: r : R -+- r, on verra combien sont exactes et la loi et la formule déduite, car, en y substituant successivement les valeurs de la table, c'est-à-dire 1,*8U au lieu de 1; 0,849, 0,543, etc., au lieu de /'; 5, 40, 40 mètres, etc. , au lieu de r, on obtient, dans chaque cas, pour R, les valeurs 4°\ll, 4m,06, 4œ,01, 4M,14 ou 4"\09, qui diffèrent très-peu, et dont la moyenne 4W,08 indique la résistance du circuit primitif représentée par 4m,08 de longueur du fil employé pour les conducteurs, qui est celle que nous avons appelée longueur réduite du générateur, et qui doit être ajoutée à la longueur du conducteur pour former le circuit réduit.

M. de la Rive établit encore deux autres lois importantes qui découlent implicitement des précédentes, dit-il, mais qu'on peut démontrer directement. Ces lois sont que la résistance qu'offre au courant un conducteur quelconque est proportionnelle à sa Ion-

gueur et en raison inverse de sa section. Les chiffres obtenus dans la démonstration de la loi antérieure, confirmés par une multilude d'expériences, prouvent suffisamment la vérité de la loi relative à la longueur du conducteur, car les fils employés étaient du même diamètre et de la môme nature.

La seconde loi, qui établit que l'intensité du courant est proportionnelle à la section, ou, ce qui revient au môme, que la résistance est en raison inverse de la section du conducteur, se démontre par le même procédé, soit en composant des circuits avec deux, trois ou quatre fils parallèles du môme diamètre et de la môme longueur, soit en changeant pour chaque cas les fils el en les remplaçant par d'autres de la môme longueur, mais d'un diamètre différent.

M. Pouillet a répété ses expériences avec des fils laminés, pour prouver que la surface n'exerce aucune espèce diniluence. Les soudures sont aussi sans influence, pourvu que .tous leurs poinls acquièrent la môme température.

La loi des longueurs et des sections s'applique aussi bien aux conducteurs liquides qu'aux solides ; mais, pour la démontrer, il faut tenir compte qu'en introduisant les électrodes dans le liquide, il y a une diminution d'intensité qui est due à la résistance au passage que nous avons déjà expliquée.

Une autre loi très-importante, qui dérive également des précédentes, et confirmée aussi par l'expérience, est celle qui régit le partage du courant électrique entre deux conducteurs parallèles placés dans le circuit. Si ces conducteurs sont de môme nature, de môme diamètre et de môme longueur, conditions que remplissent deux fils métalliques semblables, il est évident que le courant se partage également entre eux, comme l'ont démontré les expériences directes de M. Pouillet, que nous avons citées pour la loi des sections. Mais, s'ils ont des longueurs différentes, tout en étant de môme nature et de môme diamètre, la longueur de l'un étant m et celle de l'autre m, le courant qui traverse chacun d'eux est proportionnellement inverse de leur longueur, et l'intensité du courant total est la môme que si, au lieu de deux fils d'une longueur m et «, on en plaçait dans le circuit un seul

d'une longueur j^zp^- Généralement, si « et b représentent les résistances respectives de deux conducteurs quelconques interposés parallèlement dans le circuit, la résistance complète des deux conducteurs est la môme que celle d'un conducteur unique

dont la résistance aurait pour expression . Les deux conducteurs peuvent diiîérer par leur nature, leur longueur et leur section, ou par ces trois circonstances réunies ; seulement il faut, pour que la loi se vérifie, qu'ils soient tous les deux métalliques ou tous les deux liquides, à cause du nouvel élément que ferait entrer la résistance au passage, si l'un était métallique et l'autre liquide. M. Poggendorff a mis en évidence cette exception importante de la loi. (De la Hive.)

La théorie des courants dérivés est une conséquence de la loi Hue nous venons d'exposer.

Quand, dans un circuit fermé, on réunit deux points de ce circuit par un conducteur additionnel, on opère ce qu'on appelle une dérivation du courant. Les deux points du circuit d'où part et où aboutit le nouveau conducteur se nomment points de dérivation, et l'intervalle qui les sépare distance de dérivation; le conducteur ou fil ajouté est le fil de dérivation. On désigne la portion du courant qui passe par ce fil sous le nom de courant dérivé; et sous celui de courant partiel la portion qui continue de passer par la partie du circuit comprise entre les deux points de dérivation; enfin on appelle courant primitif le courant qui existait avant qu'on eût opéré la dérivation, et courant principal la totalité du nouveau courant, nécessairement plus fort, qui traverse tout l'ensemble du circuit, après qu'on a ajouté le fil de dérivation.

1 En effet, d'après la loi des longueurs, en appelant i' et t" les intensités des deux courants partiels qui passent respectivement par les fils de la longueur m cl de la longueur », j' + f étant égal à /, intensité du courant total, on a :

i' : i0 : : n : m, ou, ce qui revient au mé:> e. i'+r-i : i' :: n+m : w,

Onaius>i j' + f" — t : i' :: m : X, x étant la longueur cherchée. . i' m n

II est facile, d'après les principes et les lois que nous avons exposés, de déterminer les intensités du courant principal, du courant dérive et du courant partiel, du moment qu'on connaît celle du courant primitif, la longueur réduite du circuit primitif, la distance des points de dérivation et la conductibilité ou la résistance du fil de dérivation. Nous ne nous arrêterons donc pas à déduire les formules pour chacune de ces intensités ; nous nous contenterons de présenter le résultai final, en recommandant à ceux qui voudront suivre la marche de l'opération le paragraphe 278 de la troisième édition du Traité de physique de M. Pouillet. Les formules sont :

x — lkp + \=ï

__ kp

y—lkp + \—n

Arp+1 — n

Formules dans lesquelles

x== représente l'intensité du courant principal,

y = celle du courant partiel,

z = celle du courant dérivé,

t = celle du courant primitif,

h = le rapport de l'intervalle de dérivation à la longueur du circuit primitif,

A: = le rapport de la longueur du fil de dérivation à celle de l'intervalle de dérivation,

p = le rapport des sections de l'intervalle de dérivation et du fil de dérivation,

E = la force électro-motrice,

R = la résistance qu'éprouve le courant primitif.

On tire de ces formules un grand nombre de conséquences importantes, en donnant des valeurs aux lettres.

Si on suppose, par exemple, la valeur de n très-petite, c'està-dire si l'intervalle de dérivation est très-court, le courant prin-

PROPAGATION DE L'ÉLECTRICITÉ. 5ftt

cipal est égal au courant primitif, c'est-à-dire que celui-ci n'est pas altéré par la dérivation. Si, au contraire, « = 1, c'est-à-dire si on fait la dérivation aussi près que possible de la source, le courant partiel devient, suivant la formule, égal au courant primitif, c'est-à-dire que toute l'électricité qui passait par l'ancien circuit continue de passer sans aucune modification ; et que le générateur donne directement au fil additionnel de dérivation toute la quantité d'électricité qui convient à sa longueur, à sa section et à sa conductibilité; par conséquent, si la longueur du lil de dérivation est alors égale à l'intervalle de dérivation, la formule doit donner et donne en effet : que l'intensité du courant dérivé est égale à celle du courant primitif quand la section est la même, ou p=l; double, quand la section est double, ou

P = y» etc., et que le courant principal ne cesse pas d'être égal

à la somme du courant partiel et du courant dérivé, ce qui revient à dire en dernier résultat que l'intensité du courant est proportionnelle à la section du circuit, comme il a été démontré plus haut.

Si on modifie la valeur de fr, la longueur du fil de dérivation restant la môme, et si l'on diminue de plus en plus l'intervalle de dérivation, k augmentera, et sa valeur deviendra infinie quand l'intervalle sera nul, c'est-à-dire quand les deux points de dérivation seront excessivement rapprochés l'un de l'autre; alors, d'après la formule, il n'y a plus de courant dans le fil de dérivation. Au contraire, à mesure que l'intervalle de dérivation augmente, le fil de dérivation restant toujours le môme, la valeur de k devient de plus en plus petite, et elle peut être trèsprès de 0 quand le fil de dérivation est très-court par rapport a l'intervalle de dérivation; et alors, d'après la formule, il n'y a plus de courant partiel sensible ; toute l'électricité passe dans le fil de dérivation, et le courant dérivé est égal au courant principal, qui se trouve lui-même beaucoup plus grand que le courant primitif, et d'autant plus grand que la valeur de n approche plus de l'unité, c'est-à-dire d'autant plus que le premier point de dérivation se rapproche davantage de la source ou générateur.

Soit p maintenant le rapport des sections du circuit primitif pris entre les points de dérivation et du fil de dérivation luimême, on conçoit que si l'on change en môme temps et dans la même proportion les sections de l'un et de l'autre, leurs longueurs restant les mêmes, les intensités relatives du courant principal, du courant partiel et du courant dérivé sont les même*; mais leurs intensités absolues varient, parce que w, cest-à-dirt le rapport entre les longueurs du circuit primitif et du fil de dé rivation, change de valeur.

Quand les valeurs de /) et de k sont un peu grandes et que la valeur de n est petite, c'est-à-dire quand le fil de dérivation n'est pas éloigné de la source et n'a pas une longueur et une section moindres que l'intervalle de dérivation, le courant dériva est proportionnel à la section du fil de dérivation.

Dans les formules citées, on a supposé que la conductibilité du fil est toujours la même dans le circuit primitif et dans le circuit de dérivation; mais, s'il n'en était pas ainsi, il faudrait y introduire les modifications nécessaires ; ce qui n'est pas difficile, car. les elïets de la conductibilité étant les mêmes que ceux de la sec- • lion, si Ton représente par c la conductibilité du circuit primitif

et par ^, celle du fil de dérivation, il n'y aurait qu à écrire partout, dans les formules, pp au lieu de p. (Pouillet.)

En dernier résultat, on peut conclure des observations et ^ expériences sur les dérivations faites avec un même fil de dérivalion dans des circuits primitifs de différentes sections : que 1 "intensité du courant dérive est en raison inverse de Ta section du fil dans iintervalle% et en raison inverse aussi de sa conductibilité.

Lorsque, après avoir fait une première dérivation, ou en lait une seconde dans une autre portion du circuit, il est facile do trouver les intensités du courant principal définitif, et celles de* deux courants partiels et des deux courants dérivés. Ces dériva lions, faites à côté les unes des autres, reçoivent le nom de défi vutions multiples, et leurs formules se déduisent de celles qui ont été exposées.

Wheatstoue a appliqué les propriétés des courants dérivés ' 1» coiistruction d appareils destinés i mesurer, soit les rèsh-

tances, soit les intensités des courants, appareils avec lesquels il semble avoir remplacé avantageusement le rhéostat, dont il est lui-môme l'inventeur, comme nous l'avons vu au cinquième chapitre. 11 s'en est servi pour déterminer les conditions les plus avantageuses à la production des effets électriques à travers des circuits d'une grande longueur. (Voyez la seconde édition du Traité de télégraphie, de l'abbé Moigno, 1852.)

Parmi les diverses questions qui se rapportent à la théorie des courants dérivés, il en est une qui a beaucoup occupé l'attenlion des physiciens, c'est celle de savoir si un même conducteur peut être parcouru en même temps par deux courants dirigés en sens contraire.

Au point de vue théorique, nous sommes parfaitement d'accord avec M. de la Rive, auquel il semble difficile d'admettre que les molécules successives d'un conducteur puissent transmettre à la fois deux courants dirigés en sens contraire; car, pour cela, , il serait nécessaire que les particules fussent polarisées à la fois en deux sens opposés, ce qui est impossible. Il est plus probable que, si les deux courants contraires sont parfaitement égaux, les Jeux polarisations opposées se détruisent, et qu'il n'y a aucune propagation d'électricité. Si les deux courants sont inégaux, les molécules se polarisent avec une intensité égale à la différence existant entre les deux courants; il ne passe par conséquent à travers le fil conducteur qu'un courant qui est la différence des deuï courants contraires. Si les deux courants, au lieu de traverser la même file de molécules ou d'aboutir à ses extrémités, comme il arrive avec un fil conducteur ordinaire, aboutissaient à un conducteur de grandes dimensions, il pourrait très-bien se faire que tous deux passassent en sens contraire par le même conducteur, mais propagés par différentes séries de molécules; cependant il est difficile, vu la tendance à la dissémination, qu'il y ait une indépendance complète, et que leur présence simultanée dans le même conducteur ne modifie pas la route qu'ils suivraient s'ils étaient seuls.

Quant à la question pratique, les expériences qui ont été faites, en unissant au moyen de deux fils les pôles opposés des deux

piles, puis en unissant à leur tour directement ces deux fils par un troisième fil transversal, ne sont pas concluantes, parce que la constance observée dans Y intensité du courant, soit en employant, soit en supprimant le fil transversal, peut s'expliquer de la même manière en supposant, ou qu'il ne transmet aucune portion du courant, ou qu'il transmet par dérivation une certaine portion du courant de chacune des piles.

11 y a une autre expérience qui nous semble plus décisive; cile est due à M. Pétiïna, de Prague, qui l'a basée sur ce fait remarquable découvert par Peltier, qu'un courant électrique, en Inversant un couple de bismuth et d'antimoine, chauffe la soudure quand il va de l'antimoine au bismuth, et la refroidit quand il \a du bismuth à l'antimoine.

L'appareil dont il se servit pour ses expériences était une espèce de thermomètre à air, soudé à l'extrémité supérieure d'un tube capillaire plongeant dans un liquide coloré. L'élément thermo-électrique, formé de bismuth et d'antimoine, traversait le globe du thermomètre, dont les parois avaient deux orifices auxquels on assujettissait l'élément avec du mastic, et deux gros fils de cuivre fixés aux extrémités de cet élément allaient se riunir aux deux pôles d'une pile de Grove.

Si l'on échauffe la boule de verre avec la main, assez pour que quelques bulles d'air s'échappent à travers le liquide du tube, on observe, après le refroidissement de la boule, que le liquide s e lève de quelques pouces dans le tube, de manière qu'en comparant sur une échelle divisée en pouces et dixièmes de pouce, on peut apprécier toutes les variations de température qui ont lieu à l'intérieur de la boule.

L'appareil ainsi disposé, on dirige un môme courant électrique, successivement dans les deux sens, à travers l'élément thermoélectrique, et l'on observe constamment que le refroidissement n'est qu'une fraction de réchauffement, autrement dit que la longueur de la eolonne liquide produite par le refroidissement est beaucoup moindre que la dépression produite par l'élévation de température. Or, si l'on dirige à la fois deux courants d'une intensité égale, mais en sens contraire, à travers l'élément

thermo-électrique, la partie supérieure de la colonne liquide doit descendre si les courants coexistent et se superposent, car l'élévation de température que produit l'un des courants occasionne un abaissement plus grand dans la colonne que l'élévation produite par le refroidissement, tandis que, si elle reste immobile, c'est une preuve que les deux courants se détruisent, ou n'existent pas en même temps.

Pour ne pas employer deux piles, qu'il est presque impossible d obtenir d'égale intensité, M . Pétrina a eu recours à deux courants dérivés d'un courant principal, et, en les faisant circulen-à travers le môme galvanomètre, il allongeait ou raccourcissait les fils introduits dans le circuit jusqu'à ce que la déviation fût rigoureusement nulle. Or, comme en passant en sens contraire par le thermomètre les deux courants égalisés n'ont jamais produit de dépression, tandis qu'au contraire ils occasionnaient un mouvement dans le liquide du tube aussitôt que l égalité était détruite, M. Pétrina crut, non sans quelque raison, que le conducteur traversé par deux courants en sens contraire ne laissait passer en réalité que la différence existant entre eux.

Professant l'opinion contraire, M. du Moncel cite à l'appui l'expérience de M. Masson dans l'œuf philosophique, et prétend que, puisque l'on voit en môme temps la lumière bleue dans les deux boules de l'œuf, quand elles sont traversées par deux courants contraires provenaut de deux machines d'induction, tandis que, si 1 œuf n'est traversé que par un seul courant, la lumière bleue n'apparaît que sur une des boules, c'est une preuve que les deux courants le traversent en môme temps. Mais cet argument n'est pas concluant, car, les courants d'induction n'étant pas rigoureusement continus, l'un peut passer quand l'autre ne passe pas, et, si les intervalles de temps sont plus petits que ceux qu'exige l'impression de la lumière pour disparaître de la rétine, on peut voir simultanément les deux lumières bleues, quoique en réalité elles ne soient pas produites ainsi. Quand le synchronisme des deux appareils est parfait, ce qui nous parait presque impossible à obtenir, M. Gaugain dit que l'effet est dû aux courants dérivés qui s'établissent à travers les enveloppes isolantes,

et que le phénomène des deux lumières bleues se produit avec un seul courant quand on augmente les résistances du circuit.

CODUCTIBIMTÊ ÊLECTniQLE DES COUPS.

Nous avons dit dans le chapitre premier, et nous avons répété dans celui-ci, qu'il n'y a pas de conducteur parfait, et que tous les corps présentent une résistance plus ou moins grande à la propagation de l'électricité; de môme les substances les plus idif>électriques peuvent transmettre plus ou moins d'électricité: mais il faut, pour obtenir ce résultat avec celles que nous appelons isolantes, comme les résines, le verre, la gut la -percha, l'air atmosphérique, etc., un générateur électrique d'une trè>grande intensité; et même avec la source la plus énergique, comme la foudre, par exemple, ces substances ne transmcltenl point l'électricité sous la forme qui constitue l'étal dynamique: mais elles la propagent ou trop lentement pour agir sur l'aiguille aimantée, ou avec une trop grande rapidité, — et alors elles se brisent elles-mêmes sous l'action de la décharge, — pour qu il puisse y avoir un courant proprement dit.

Nous avons dit que nous n'appellerons conducteurs que les corps qui permettent le passage de l'électricité, de manière qu elle puisse exercer son action sur l'aiguille aimantée. Nous allons maintenant examiner la conductibilité différente de ces corps pnr rapport à leur nature et à diverses circonstances physiques, comme nous venons de le faire par rapport à leurs dimensions.

La détermination de la conductibilité spécifique des corps est un problème des plus difficiles à résoudre, car non-seulement si solution est fondée sur des principes très complexes, mais elle exige des appareils doués à la fois d'une grande sensibilité et d'une extrême précision. Nous n'entrerons donc pas dans une étude approfondie à cet égard; nous ne nous arrêterons pas davantage à donner l'explication des méthodes qui ont été employées et qui sont fondées sur les mômes principes que ceux au moyen desquels on détermine la conductibilité pour le calorique; car, bien que la manière dont se propagent les deux fluides ne

PROPAGATION DE L'ÉLECTRICITÉ. 5fi7

soit pas tout à fait semblable, les récentes expériences de Kohlrausch prouvent que l'assimilation entre la propagation de l'électricité et celle du calorique à travers un corps conducteur ne peut être plus naturelle.

D'après les expériences de ce physicien, si Ton réunit les deux pôles d'une, pile par deux fils de même nature et de même longueur, mais de diamètres différents, et soudés bout à bout, de manière à ne former qu'un seul fil continu, la tension électrique augmente dans chacun des fils dans la même progression, à partir, de leur point de contact, quon fait communiquer avec le sol; seulement les tensions absolues dans chacun des fils sont inverses des sections. Quand, au lieu de deux fils de môme nature, on en prend deux de nature différente, mais de môme diamètre, de manière que l'un présente beaucoup plus de résistance que l'autre, on trouve que les tensions absolues aux extrémités de chaque fil sont proportionnelles à leur résistance respective, déterminée au moyen du rhéostat de Wheatstone, que nous connaissons déjà.

On obtient les mômes résultats en se servant d'un conducteur liquide; cl on peut môme s'assurer, dans ce cas, que la tension est la même dans tous les points de la section transversale. On peut donc considérer chaque tranche transversale d'un conducteur homogène comme chargée de quantités différentes d'électricité dans les deux faces, mais uniformément répartie dans chacune d'elles; quantités qui, pour une force électro-motrice constante, diffèrent d autant plus que la résistance de la tranche à la propagation de I électricité est plus gran.de.

Si nous comparons les résultats de ces expériences avec la théorie que nous avons émise sur la propagation de l'électricité parla polarisation des molécules consécutives, nous pouvons dire que la résistance à la conductibilité n'est autre chose que la somme des résistances qu'opposent les particules successives à leur polarisation électrique et à la neutralisation de leurs électricités contraires. Chaque particule ou molécule physique possède comme une force coercitive ou isolante plus ou moins grande, qui s'oppose à la séparation des deux électricités en elle; puis, cette séparation opérée, il existe une résistance à la réunion des électricités con-

traires de deux particules consécutives, soit à cause de leur distance mutuelle plus ou moins grande, soit à cause de leur nature même plus ou moins cohibente, c'est-à-dire propre à opposer un obstacle, un empêchement. C'est en tenant compte de ces deux éléments si différents qu'on peut expliquer que la même circonstance extérieure, par exemple l'élévation de température, puisse, dans certains cas, favoriser la conductibilité, et, dans d'autre? cas, la diminuer, selon qu elle agit sur les particules mêmes ou sur leurs positions relatives.

Il est probable que les effets de chaleur, de lumière et les secousses physiologiques qui accompagnent presque toujours la transmission de l'électricité dynamique, sauf dans les cas où la résistance est très-faible, sont intimement liés aux deux causes do résistance que nous avons indiquées. Quant aux décompositions chimiques, elles doivent provenir essentiellement de l'arrange ment que la polarisation des particules détermine dans le mode de groupement des atomes dont elles se composent, et des perturbations que les décharges qui suivent la polarisation apportent à cet arrangement1. (De la Rive.)

MM. Priestley, Harris et Ricss ont proposé de déterminer le pouvoir conducteur des métaux au moyen de décharges êle> triques. M. Wilkinson, en se servant d'un courant électrique, au lieu de la décharge, suivit la même méthode, se fondant sur le principe admis à priori, que le degré de température où s'élève un fil par suite du passage d une quantité donnée d'électricité e$tj inverse de sa conductibilité électrique. .

M. Chrislie employait une autre méthode, fondée sur ccfai observé par M. Faraday, que l'intensité des courants d'inductiuJ est proportionnelle au pouvoir conducteur des substances soumiJ ses à l'induction. I

En prenant des fils de divers métaux, de même longueur el de

* M. de la Rîtc fail remarquer ici qu'il envisage la conductibilité électrique ment que Faraday, tout en étant d'accord arec lui sur la polarisation des md&ufc'l Faraday, regnrdant la continuité comme une condition essentielle de U conductil>^>B électrique, considérait comme indispensable que l'espace intermoléculaire foi <val ducteur; M. de la Rive attribue à la molécule seule la propriété d'être p)usooow »| conductrice ou isolante.

même diamètre, et cherchant combien chacun d'eux pourrait décharger de couples voltaïques, M. Davy a réussi à établir d'une manière plus directe les deux lois générales de la conductibilité, à savoir: que les pouvoirs conducteurs sont en raison inverse des longueurs, et en raison directe des sections des fils métalliques qui conduisent l'électricité.

MM. Becquerel et Pouillet sont parvenus par des méthodes plus exactes à confirmer les lois trouvées par M. Davy et à déterminer les pouvoirs conducteurs de divers métaux; mais les résultats numériques obtenus par le premier avec le galvanomètre différentiel ne sont pas d'accord avec ceux du second, sans doute par suite de quelques différences dans la constitution moléculaire des deux métaux soumis aux expériences.

En se servant du rhéostat de Wheatstone, M. Becquerel a formé des tables d'où il résulte, qu'en faisant les expériences avec un seul fil de fer, la résistance que détermine l'introduction du fil dans le circuit augmente en effet proportionnellement à la longueur du fil, ou, ce qui revient au même, que sa conductibilité est en raison inverse de sa longueur.

Des expériences faites avec deux fils de fer de même longueur, mais d'un diamètre différent, il résulte que /' augmentation de résistance occasionnée par V introduction dans le circuit d'un fil de fer d'une certaine longueur est, relativement à celle que produit /'i«- Iroduclion d'un fil de même longueur, mais d'un diamètre différent, en raison inverse des carrés des deux diamètres.

Le pouvoir conducteur des métaux est plus grand quand ils sont recuits que quand ils sont écrouis, et la température inllue aussi d'une manière notable. La variation de la conductibilité, d après M. Becquerel, Suit d'une manière assez régulière, dans le même métal, la variation de température, et généralement elles sont proportionnelles; mais elle diffère beaucoup d'un métal à 1 autre, et n'est point en rapport avec sa conductibilité absolue.

La conductibilité électrique du charbon n'a jamais été déterminée avec précision. Cela tient aux différences qu'elle présente, depuis le diamant, qui est complètement isolant, jusqu'au graphite et à la plombagine, qui sont de bons conducteurs. M. Kemp

a démontré l'influence considérable qu'exerce l'élévation de température sur le pouvoir conducteur du charbon de bois, qu'elle augmente considérablement. Mais cette influence, qui est contraire à ce qui a lieu pour les métaux, diffère également en ce qu'elle est permanente, c'est-à-dire que le fait d'avoir été exposé à une très-haute température est ce qui rend le charbon de bois meilleur conducteur. (De la Rive.)

La détermination des pouvoirs conducteurs des liquides a été obtenue en suivant les mômes procédés que pour les solides; il faut seulement avoir égard à deux circonstances qui ne se présentent pas quand il s'agit de ces derniers. La première, c'est la résistance au passage qui a lieu dans la transmission du courant électrique à la surface de contact du liquide cl de l'électrode do métal; la seconde, c'est 1 altération que subit très-promptementlt1 liquide soumis à l'expérience, par l'effet de la décomposition chimique.

M. Becquerel, qui a fait des expériences très-délicates sur 1 influence qu'exerce sur la conductibilité de différentes dissolutions salines la quantité plus ou moins grande d'eau qu'elles renferment, a trouvé que, si le pouvoir conducteur d'une dissolution saturée de sulfate de cuivre est 5,42, il se réduit à T>,47 quand la dissolution est diluée de manière que le volume soit double, et, si l'on ajoute do l'eau jusqu'à ce que le volume soit quadruple, le pouvoir conducteur se réduit à 2,08.

M. Pouillet, en employant la méthode de M. YVheatstonc, différente de celle de M. Becquerel, a obtenu des résultats assez rapprochés ; d'après ses expériences, le pouvoir conducteur du sulfate de cuivre est seize millions de fois plus faible que celui du cuivre.

M. E. Becquerel a observé que, dans certains sels, tels que le nitrate de cuivre et le sulfate de zinc, le pouvoir conducteur augmente à mesure qu'on étend la dissolution, jusqu'à une cerlaine limite, à laquelle il atteint son maximum, puis qu'ensuite il diminue; de telle sorte qu'on peut avoir une dissolution très-étendue possédant le môme pouvoir conducteur qu'une autre trèsconcentrée. >1. de la Rive dit avoir observé le même phénomène

avec l'acide sulfurique ; el ce qu'il y a d'assez remarquable, c'est que la dissolution la plus conductrice est précisément celle qui exerce l'action chimique la plus vive sur les métaux oxydables, comme le zinc, le fer, etc.

Il est donc évident qu'il existe une relation entre la conductibilité électrique des liquides et leurs propriétés chimiques. (De la Rive. )

L'influence de la température, d'après les expériences de MM. Becquerel et Hankel, est aussi très-sensible sur le pouvoir conducteur des liquides, mais contraire à celle quelle exerce sur les métaux, c'est-à-dire que l'élévation de la température augmente la conductibilité des liquides au lieu de la diminuer. f,c fait avait déjà été observé par M. Marianini en 18L20. Dans ces expériences, il faut tenir compte de l'influence des électrodes, car il suffit de chauffer fortement un électrode de platine, sans élever d une manière sensible la température du liquide, pour faciliter notablement la transmission d'un courant, et porter son intensité de 12° à 30° du galvanomètre; mais ce qu'il y a d'assez curieux, c'est que ce résultat ne s'obtient qu'autant que celui des électrodes qu'on chauffe est le négatif; l'élévation de température de l'électrode positif n'a aucune espèce d'influence. Cet effet tient à une cause chimique facilitée par la chaleur qui détruit la polarisation de l'électrode, car celle-ci, comme on lésait, contri- Inieà diminuer l'intensité du courant transmis.

On doit à Faraday la découverte d une autre sorte d'influence exercée par la chaleur sur la conductibilité des corps : elle consiste à rendre conducteurs, en les faisant passer à l'état liquide, une foule de corps composés qui, à l'état solide, étaient incapables de transmettre un courant, ou ne le transmettaient qu'imparfaitement.

Parmi les substances qu'il a trouvées susceptibles de devenir anêleclriques quand elles sont liquéfiées par la chaleur, d'isolantes ou idio-éleclriques qu'elles étaient à l'état solide, se trouvent la glace, le verre, la potasse cl plusieurs autres oxydes et composés métalliques; au contraire, le soufre, le phosphore, et plusieurs composés métalliques aussi, peuvent se fondre sans

m L'ÉLECTRICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

que le pouvoir conducteur se développe en eux. Une circonstance remarquable de celte propriété, c'est que le simple ramollissement d'un corps par la chaleur ne suffit pas, en général, il faut qu'il devienne complètement liquide, ce qui semblerait prouver que l'effet tient moins ù l'élévation de température qu'à la liquéfaction du corps. M. de la Rive, qui prétend qu'un corps composé ne peut conduire l'électricité à la manière des corps simples, sans éprouver une décomposition, dit qu'il est probable que ce phénomène lient à ce que la décomposition ne peut s'effectuer qu'autant que les corps sont liquides. A l'appui de cette opinion, il cite un exemple très-remarquable : l'eau, qui est par elle-même très-peu conductrice, rend anélectriques non~sculement les corps solides qu elle dissout, mais divers liquides isolants, tels que le brome, l'iode fondu et le chlore liquéfié.

Ainsi que l'a fait M. de la ttive, nous pouvons résumer de h manière suivante tout ce qui a été dit sur la conductibilité des corps :

r Les métaux et le charbon onl une conductibilité propre qui varie avec leur nature et avec leur état moléculaire;

*2° L'élévation de température diminue dans tous les métaux le pouvoir conducteur dans une proportion variable, pour chacun d eux, avec leur nature et leur état moléculaire :

3" Quelques corps solides, isolants à la température ordinaire, deviennent conducteurs lorsqu'ils sont chauffés; mais le pins grand nombre n'acquièrent cette propriété que s'ils sont assez chauffés pour passer à l état liquide :

4* Dans les dissolutions aqueuses, le pouvoir conducteur varie avec leur degré de concentration, les plus concentrées étant ordinairement, sauf dans quelques cas exceptionnels, les plus conductrices: et ce pouvoir augmente généralement avec l élévation de la température:

5" Los différences existant entre les corps simples et les corps composés, quant à l'influence de b chaleur, semblent indiquer que leur conductibilité, ou, ce qui revient au même, leur mode de propager l elech icité, n'est p*>înl complètement identique, ce qui tient probablement à ce que, dans les corps composés, la

transmission du courant électrique est toujours accompagnée on d'un changement moléculaire, ou le plus souvent, sinon toujours, d une décomposition chimique;

0° La question de la conductibilité électrique des corps composés ne peut être traitée complètement qu'en faisant l'étude des décompositions électro-chimiques, branche trop étendue et qui s'éloigne trop de notre but pour que nous essayions môme d'en donner un résumé aussi complet que ceux que nous avons exposés jusqu'ici. (Consulter à cet égard le second volume du Traité d électricité de M. delà Rive.)

PROPAGATION DE l'ÉLËCTKICITÉ DAKS LES CONDUCTEURS IMPARFAITS.

Nous commencerons ce paragraphe en répétant ce que nous avons déjà dit tant de fois sur les corps conducteurs et isolants, à savoir qu'il est impossible d'établir deux catégories tranchées, parce que la conductibilité n'est pas absolue. >'ous avons déjà parlé des corps qui sont assez bons conducteurs pour transmettre l'électricité voltaïque d'une manière continue et rapide, propriété qui est manifestée par les effets dynamiques du courant. >'ous allons maintenant étudier la propagation de l'électricité dans des corps dont plusieurs sont considérés comme isolants; ou qui, du moins, conduisent l'électricité trop imparfaitement pour pouvoir, sauf dans des circonstances exceptionnelles, transmettre un courant proprement dit.

Prieslley avait observé que la glace, le verre, quand il est chaud ou pilé, la flamme d'une chandelle et un grand nombre de substances minérales peuvent transmettre une décharge électrique. Coulomb, dans ses admirables travaux sur la déperdition lente de l'électricité, avait découvert que des cylindres faits des substances en apparence les plus isolantes, telles que le verre, la cire d'Espagne, et môme la gomme laque, transmettent, diiïicilement à la vérité, mais d'une manière sensible pourtant, l'électricité accumulée sur le conducteur d'une machine électrique

avec lequel on les met en contact par une de leurs extrémités. Il est vrai qu'il découvrit aussi que, lorsque l'intensité de l'électricité

Ô7i L'ÉLECTRICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

n'est pas très-forte, un (il de gomme laque de t millimètre de diamètre et de oO de longueur environ suffit pour isoler complètement une balle de sureau de 12 à 15 millimètres de diamètre. Mais, comme on le voit, cette propriété isolante n'est pas absolue, car Coulomb a lui-même observé que le degré de réaction électrique auquel des supports cylindriques très-fins commencent à isoler est, pour un même état de l'air, proportionnel à la racine carrée de leur longueur. Pour connaître la perméabilité de toutes les substances qui transmettent imparfaitement l'électricité, Coulomb observa l'intensité de la réaction électrique au moment où l'isolement commence, pour des iils de môme longueur et de même diamètre, mais de nature différente. C'est ainsi qu'il s'est assuré que la valeur de cette réaction est dix fois plus forte pour un fil de gomme laque que pour un fil de soie.

iNous ne ferons que mentionner les travaux de M. Riess, qui a soumis à l'épreuve un grand nombre de substances pour s'assurer si elles sont ou non conductrices; d'après ses expériences, il a divisé les corps en conducteurs, conducteurs imparfaits, et non conducteurs, suivant la rapidité avec laquelle ils enlèvent l'électricité à un électroscope ebargé.

Dans les liquides, comme dans les solides, il s'en trouve quelques-uns qui, bien que considérés comme isolants, ne sont cependant autre ebose que des conducteurs imparfaits : tels son!, par exemple, les diverses espèces d'huiles qui présentent entre elles des différences notables observées par M. Rousseau; ainsi i huile d olive possède une conductibilité très-inférieure à celle de toutes les autres huiles végétales ou animales; et il suflit d'y ajouter un centième seulement d une autre espèce d'huile pour augmenter considérablement son pouvoir conducteur.

Nous rappellerons ici ce que nous avons dit sur la manière dont se propage l'électricité d'après les théories et les expériences de Faraday. L'idée fondamentale de ce physicien est que la propagation de l'électricité se fait dans les corps plus ou moins isolants par la polarisation des molécules successives, et que chaque corps possède à cet égard un pouvoir spécifique qui lui est propre. Celte théorie été confirmée par M. Matteucci dans

PROPAGATION DE L ÉLECTIUCITÉ. 375

son expérience remarquable des lames de mica superposées, qui se trouvent polarisées, c'est-à-dire possèdent sur chacune de leurs faces une électricité différente, quand elles sont interposées entre deux armures fortement chargées d'électricités contraires.

Au moyen de cette expérience directe et de plusieurs autres, il est facile de démontrer la propagation de l'électricité dans un corps isolant; mais les nombreux résultats obtenus principalement par M. Matteucci ne conduisent pas à des lois très-simples, bien que les conclusions ne laissent pas que d'être curieuses.

En établissant le contact entre une lame isolante et la boule électrisée de la balance de Coulomb, il résulte que la quantité d'électricité acquise par la lame est proportionnelle et d'autant plus grande que la charge électrique est plus forte; elle est aussi d'autant plus considérable que la lame isolante est plus mince et moins étendue, ce qui tient à ce que l'effet est concentré sur un moins grand nombre de points et est, par conséquent, proportionnellement plus fort.

M. de la Rive «croit pouvoir conclure des expériences de M. Matteucci que l'électricité se propage dans les corps isolants comme dans les corps conducteurs, et que le pouvoir isolant ne consiste que dans la résistance plus ou moins grande à rétablissement et à la destruction successive des états électriques moléculaires.

Un fait assez remarquable, c'est que l'électricité négative se propage plus facilement que l'électricité positive, soit sur la surface, soit à l'intérieur des corps isolants, et c'est à cette propriété différente des deux électricités que M. de la Rive attribue le phénomène des ligures de Lichtenberg. Pour observer ce phénomène, on trace quelques lignes ou figures sur un gâteau de résine avec le bouton d'une bouteille de Levdc dont on tient à la

if

main l'armature extérieure; on trace ensuite avec l'armature extérieure, en tenant la bouteille par le bouton, d'autres ligures différentes, puis on saupoudre le gâteau avec un mélange de soufre et de minium triturés ensemble. Toutes les particules de soufre se dirigent vers les lignes positives, et toutes celles de

minium vers les lignes négatives, et elles y restent adhérentes, lors même qu'on souffle sur le gâteau, ou qu'on le secoue fortement. 11 est à remarquer encore que le soufre forme autour de chacun des points élcctrisés positivement une petite aigrette, tandis que sur les points négatifs le minium ne laisse i|uune tache circulaire. Ce phénomène a été expliqué jusqu'à présent par la supposition que dans la trituration les molécules de soufre ont pris l'électricité négative et celles de minium l'électricité positive; l'explication de M. de la Uive, que nous avons mentionnée plus haut, se rapporte seulement à la manière différente dont se groupent le soufre cl le minium autour des lignes électrisées.

Les différences de température, mémo les plus légères, font varier considérablement le pouvoir isolant des corps; mais cette variation ne suit pas les mêmes progressions dans les différentes substances. Ainsi, avec des charges électriques très-fortes, le soufre est, jusqu'à ^0° du thermomètre, moins isolant que h gomme laque; et c'est le contraire au delà de cette température.

Il ne faut pas confondre celte influence de la chaleur avec celle qui consiste à enlever de la surface de quelques corps, tels que le verre et le mica, une mince couche d'humidité qui les rendait un peu conducteurs. Dans ce cas, l'élévation de la température augmente le pouvoir isolant; mais un réchauffement plus fort le diminue : le verre, la résine et la cire deviennent bons conducteurs à une température suffisante pour les amollir et meilleurs encore s'ils ont été amenés à l'état liquide.

MM. de Senarmontet Wicdmann ont fait des expériences trèsintéressantes sur les propriétés conductrices des cristaux: mais nous ne nous y arrêterons pas, parce que cela nous entraînerait trop loin, et que cela est plutôt du domaine de la minéralogie.

M. Ermann avait cru trouver dans une classe particulière de conducteurs imparfaits, qu'il avait nommés unipolaires, la propriété de transmettre l une des électricités plus facilement que l'autre. 11 introduisait dans un morceau de savon bien sec deux fils de métal communiquant chacun avec l'un des pôles d une

pile voltaïque; les deux pôles conservaient leur tension; mais, si Ton touchait le savon avec un corps conducteur, le pôle négatif se déchargeait, tandis que le pôle positif acquérait le maximum de tension qu'il possède quand, la pile étant isolée, on fait communiquer le pôle négatif avec le sol. M. Ermann avait rencontré la même propriété dans le blanc d'œuf desséché et dans la flamme du phosphore; il l'avait également remarquée dans les flammes de l'hydrogène, de l'alcool et des corps hydro-carbonés en général, mais avec celte différence, que c'est le pôle positif qui se décharge avec ces flammes, tandis que le pôle négatif acquiert sa plus forte tension; il avait en conséquence donné aux premiers corps le nom de corps unipolaires négatifs, et aux seconds celui de unipolaires positifs.

Depuis, M. Ohm a démontré que la cause du phénomène observé par M. Ermann ne réside point dans une propriété de la substance interposée entre les pôles de la pile, mais qu elle tient ù l'effet que produit dans celte pile, dès que le circuit est fermé, le courant qui la traverse, effet qui consiste dans la décomposition du savon, dont l'acide stéarique ou oléique se porte au pôle positif, tandis que la soude se rend au pôle négatif. (Voyez, pour lout ce qui précède, le tome second de l'ouvrage de M. de la Rive) , Les conducteurs imparfaits peuvent transmettre l'électricité, non-seulement d'une manière lente et graduée, mais encore brusquement et avec instantanéité. Ce mode de transmission produit toujours la rupture de 1 équilibre moléculaire des corps, rupture qui se présente sous différentes formes et est souvent accompagnée d'effets lumineux, calorifiques et chimiques. Nous avons déjà parlé, dans le chapitre premier, des décharges électîques, nous croyons par conséquent inutile de revenir sur ce point; nous ajouterons seulement qu'outre le grand développement de chaleur et de lumière qu'occasionne toujours la décharge électrique, il se produit des effets mécaniques.

En résumé, tous les phénomènes que présente la propagation lente ou instantanée de l'électricité dans les conducteurs imparfaits rendent évident le rapport intime existant entre cette propagation et l'état moléculaire des corps. Là où la propagation

est lente, tout ce qui modifie l'état moléculaire influe sur elle, cristallisation, liquéfaction, simple élévation de température: là où la propagation est instantanée, c'est l'état moléculaire qui subit l'influence de la décharge électrique. H est donc très-probable que la différence sensible qui existe à cet égard entre les bons conducteurs et les conducteurs imparfaits tient à ce que. dans ceux-ci, l'influence de la polarité des atomes précédemment établie est beaucoup plus sensible. En effet, l'imperfection même de leur pouvoir conducteur fait que les électricités contraires produites à leurs pôles, c'est-à-dire aux extrémités de leur axe. ne peuvent pas se réunir par leur surface aussi facilement que chez ceux qui sont doués d une bonne conductibilité; il en résulte un état polaire des particules qui les oblige de changer de position pour se disposer d'une manière harmonique avec les deux électricités entre lesquelles elles sont placées, tandis que les particules conductrices éprouvent seulement l'effet d'influence ou de polarisation artificielle et non naturelle que nous avons admise pour expliquer la manière dont l'électricité se propage dans les corps conducteurs. (De la Rive.)

PROPAGATION DE l'ÉLECTMCITÉ DANS LES FLUIDES ÉLASTIQUES.

Nous dirons quelques mots sur ce sujet, qui est très-intéressant pour l'établissement des conducteurs dans les applications de l'électricité.

Les gaz, quand ils sont bien secs, et en particulier l'air atmosphérique, passent pour être parfaitement isolants; cependant ils sont susceptibles de propager l'électricité plus ou moins facilement, selon leur nature et les conditions dans lesquelles ils se trouvent placés.

Coulomb est le premier qui ait rherché à apprécier la perte d'électricité qu'éprouve, par l'effet du contact de l'air, un corps élcctrisé bien isolé. Après avoir éliminé la cause de déperdition qui aurait pu produire une perte par les supports isolants, il trouva que, pour un môme jour et un môme état de l'air, l'affaiblissement de l'électricité, dans un temps très-court, est propor-

PHOPAGATIOIS DE L'ÉLECTRICITÉ. 371*

tionnel à son intensité, et qu'il varie, suivant une loi difficile à déterminer, avec Xétat hygrométrique de fuir.

Faraday d'abord et M. Matteucci ensuite ont fait des recherches à ce sujet. Voici les résultats obtenus par les expériences délicates du dernier de ces deux physiciens, qui s'est servi de balances *dc Coulomb modifiées.

1° La perte de l'électricité par le contact de l'air n'est pas augmentée par l'agitation de ce fluide; au contraire, la déperdition est moindre dans l'air agité que dans l'air calme. Ce résultat, singulier en apparence, s'explique facilement, si I on tient compte du temps qu'il faut probablement aux particules pour se polariser et transmettre ainsi l'électricité du corps avec lequel elles sont en contact.

2° La perte d'électricité qu'éprouve un corps par le contact de l'air subit l'influence des corps qui sont en présence, et varie avec l'état électrique de ces corps. Ainsi la perte est moindre quand le corps électrisé est en présence d'un corps qui possède une électricité contraire à la sienne; elle est plus considérable quand le corps en présence n'est pas électrisé et communique avec le sol, et surtout quand les deux corps ont la même électricité.

.7 La perte d'électricité dans les gaz purs, et autant que possible privés de vapeurs aqueuses, est indépendante de son intensité, et, par conséquent, constante, du moins pour des quantités d'électricité comprises dans de certaines limites; mais la perte est plus grande quand la distance est moindre entre le corps électrisé et le corps non électrisé. La première partie de cette loi diffère de celle énoncée par Coulomb, qui établissait que la perte dans un temps donné était toujours proportionnelle à la quantité totale de l'électricité; il est vrai que Coulomb opérait dans de l'air plus ou moins humide.

4° La perte de l'électricité est la même dans l'air, dans l'hydrogène et dans le gaz acide carbonique bien secs et pris à la même température et à la même pression.

5° La perte de l'électricité, qui, dans les gaz secs et purs, est généralement la môme pour l'électricité positive et pour l'élec-

580 LÊLECTIUCITfi ET LES CHEMINS DE FER.

tricité négative, devient plus rapide pour l'électricité négative que pour l'électricité positive quand les charges électriques sont très-fortes.

0° La perte de l'électricité augmente dans l'air sec avec la température.

7° La perte de l'électricité, dans Tair sec, diminue avec In diminution de la densité de l'air; mais il faut remarquer que la quantité absolue d'électricité qui peut rester sans s'échapper < l'état de tension, sur la surface d'un corps conducteur isolé, e>( beaucoup moindre quand l'air est rarélié que quand il estsoib une pression plus forte. M. Matteucci en conclut que, dans k vide parfait, il n'y aurait point d'électricité retenue sur la surface du corps conducteur, comme nous avons vu qu'elle existai! sur le verre de la bouteille de Lcyde à armatures mobiles. 1^ expériences qui ont fait établir cette loi semblent prouver en effet, dit M. de la Hive, que l'électricité se transmet par les particules mêmes «le l'air; quant à nous, il nous semble qu'il y a quelque chose de contradictoire dans ce paragraphe.

S0 La perle de l'électricité dans l'air, à une température et;» une pression constantes, augmente avec la quantité de vapeur d'eau contenue dans ce môme air, mais non d'après une loi simple, comme Coulomb l'avait cru. Ce n'est que dans l'air qui contient une grande quantité de vapeur d'eau que la perte se trouve approximativement proportionnelle à la tension ou à la quantité île vapeur d'eau, quelle que soit la température. In chose assez remarquable, c'est que la présence, dans de 1 air très sec, d'autres vapeurs, telles que celles du camphre, de quel tpies huiles essentielles et même de 1 ether sulfurique, n'exerce aucune influence sur la perte de l'électricité.

Nous n'avons considéré jusqu'ici que les lois de la propagation lente, soit «le la déperdition de l'électricité dans les gaz, et nou> » unis vu que la «Ensilé de ceux-ci ou le nombre de leurs parli « nies est une circonstance favorable à la propagation, tandis que l«Mir nature n'a que peu ou point d'influence. Mais la propagation peut n\oir rapidement, soit par décharges, soit d'une numièiv continue en forme de courant; dans ce cas, la densité du

jaz est, au contraire, une circonstance défavorable, et sa nature i une influence très-prononcée. 11 y a de plus dans la propagation rapide un mouvement, une agitation de l'air, qui indique jue le déplacement de ses molécules est nécessaire pour que la propagation puisse avoir lieu, comme dans le tourniquet électrique, et que, par conséquent, loin delà faciliter, sa présence la contrarie. Il en est de môme quand la propagation rapide se fait sous forme de courant continu, au lieu de s'opérer par décharges, comme l'ont démontré les expériences de M. Colladon et de M. de la llive.

M. E. Becquerel a obtenu à ce sujet des résultats plus complets et plus remarquables. D'après lui, la propagation du coumat à travers le gaz ne peut avoir lieu sans que celui-ci ait été porté à la température rouge; mais, à partir de ce point, la résistance du gaz diminue progressivement à mesure que la température s'élève, et cette diminution est très-rapide quand le tube qui contient le gaz est chauffé au rouge blanc. Tous les gaz présentent la môme propriété, mais à des degrés différents.

Quand, pour transmettre le courant dans le gaz enfermé dans un tube, on se sert de ce tube et d'un fil comme électrodes, on observe que, quand le tube, c'est-à-dire l'électrode le plus large, est négatif et que le fil est positif, la transmission se fait plus facilement que dans le cas contraire. En employant comme électrodes deux fils de platine parallèles et isolés, il n'y a pas de différence dans la transmission, qui a lieu avec une égale facilité, en quelque sens que marche le courant. En laissant entre ces deux fils un intervalle de 5 millimètres, on a observé que résistance de l'air chauffé au rouge est 50,000 fois plus forte celle de l'eau contenant j^iwâ suHuie ^e ouivre en dissolution. Cette résistance comprend celle qui est due au passage de 1 électricité des électrodes dans le gaz, indépendamment de celle

qui est due au passage à travers le gaz lui-même.

fait digne de remarque, c'est que la température à laquelle

,m gaz commence à transmettre le courant voltaïque (le rouge

hissant) est la môme, soit que ce gaz se trouve raréfié, soit qu'on maintienne à la pression ordinaire; mais, une fois qu'on a at-

teint ce degré de température, les différences deviennent sensibles avec les variations de pression.

La chaleur, comme la raréfaction, agit sur tous les gaz et diminue leur résistance à la transmission de l'électricité ; mais celle

diminution n'est pas la même pour tous.

Il parait résulter de tout cet ensemble de recherches, dit M. de la Rive, que le rôle de l'air et des gaz est exclusivement négatif quand il s'agit de la propagation rapide de l'électricité, tandis qu'il est positif quand il est question de la propagation lente, ou déperdition. Dans ce dernier cas, les particules du gaz sont polarisées par F électricité du corps qui est placé au milieu d elles, elle* déchargent le corps et se déchargent successivement les unes les autres, plus ou moins lentement, suivant certaines circonstances, de la môme manière que cela a lieu pour les particules des conducteurs imparfaits solides et liquides. Si la propagation est rapide, la tendance des deux électricités à se réunir est contrarié par la présence des particules isolantes, que le milieu soit gazeux, liquide ou solide. Cette réunion, c'est-à-dire la décharge on le courant, ne peut donc avoir lieu que quand les particules se seront écartées: de là la rupture des corps solides, le mouvement et l'agitation des particules dans les liquides et le gaz.

Un fait important que nous ne pouvons passer sous silence, c'est la différence qui existe entre l'électricité positive et l'électricité négative quant à leur facilité respective à déterminer la décharge dans les mêmes circonstances. Faraday a démontré qui* quand la décharge a lieu à travers l'air entre deux houles de grandeur inégale, l'étincelle est heauconp plus longue si c est h boule la plus petite qui est positive et la plus grande négative, el réciproquement. Il y a aussi une diflérence importante dans h longueur dcl étincelle, selon que les boules reçoivent 1 électricité directement de la source, ou par induction. Quand la petite houle reçoit l'électricité positive directement de la source, c'est-à-dire quand elle est inductrice , l'étincelle est deux fois plus longue que quand elle est électrisée positivement par induction, ou qu'elle est induite. Quoique moins sensible, cette différence s'observe aussi quand la petite boule est électrisée négativement:

Nous ne terminerons pas 1 énumération des faits qui se rattachent à la propagation de l'électricité dans les conducteurs parfaits ou imparfaits sans dire quelques mots sur deux questions importantes.

La première est la distinction qu'il faut faire entre les deux modes de transmission. Celle qui se fait par l'intermédiaire des corps de molécule en molécule, et que Faraday appelle conduction, est toujours accompagnée de l'induction moléculaire, et est générale à tous les corps, môme les isolants, qui, au lieu de courant, produisent la déperdition lente. Ce moyen de transmission, nous l'avons déjà dit, peut produire des effets calorifiques et chimiques, et, dans ce dernier cas, il constitue Yélectrolysie, qui, d'après M. de la Rive, n'est qu'un cas particulier, bien que Faraday la considère comme un mode distinct de transmission.

Le second mode de transmission a lieu à distance; il est le résultat de la tendance que les deux électricités ont à s'unir en vertu de leur attraction mutuelle. Comment s'opère cette réunion à distance des deux électricités? Est-ce simplement à travers l'é- Iher et par son intermédiaire? ou a-t-cllc toujours lieu par l'intermédiaire des particules très-fines détachées des électrodes chargés d'électricités contraires, et transportées de l'un à l'autre? Faraday admet les deux modes: il nomme le premier décharge dhmptive, et le second décharge par convection ou transportante, qui diffère de la conduction en ce que, dans cette dernière, les particules matérielles n'ont pas de mouvement sensible.

Le dernier fait dont nous nous occuperons ayant rapport à la propagation de l'électricité à travers les conducteurs est celui des ligures de Jloscr, qui, en 4842, découvrit que quand deux corps sont en contact ou très-rapprochés ils s'impriment mutuellement lw image l'un sur l'autre. Ce qu'il y a de remarquable dans cette expérience, c'est qu'elle réussit aussi bien dans une obscurité complète et pendant la nuit que sous l'influence de la lumière. >l. Moser, parlant du principe que tous les corps font rayonner de la lumière, même dans l'obscurité la plus complète, avait attribué le phénomène à une action particulière des rayons

obscurs les plus réfrangibles ; mais M. Karsten parvint , peu de temps après, à produire des figures semblables dans des circonstances analogues, en se servant de l'électricité; à cet effet, il la faisait arriver sous forme d'étincelles qui se déchargeaient entre une pièce de monnaie et une plaque de métal, séparées par une plaque de verre. Après cent révolutions du disque de la machine électrique, la pièce de monnaie était enlevée, et, en soufflant 1 haleine sur la plaque de verre, qui semblait n'avoir éprouvé aucune altération, on voyait apparaître l'empreinte entière de la pièce dans ses plus petits détails. M. Grove a fait dernièrement des expériences plus concluantes encore. (De la Rive.)

L'ensemble de lois et de faits que nous avons présenté sur la propagation de l'électricité dans les corps conducteurs et isolants est dû en grande partie à l'ardeur extraordinaire avec laquelle les physiciens ont étudié dans ces dernières années toutes les questions qui peuvent mener à la solution de tous les problèmes se rapportant à la télégraphie électrique, et qui peuvent être résumés en quatre, qui les comprennent tous : Ie calculer le pouvoir électrique nécessaire pour vaincre la résistance des conducteurs 2° déterminer le moyen le plus économique d'augmenter la fomélectro-motrice; 5° fixer le mode le plus avantageux de faire lo^ dérivations si nécessaires dans le service des télégraphes électriques; et 4° établir de la manière la moins coûteuse les conduc leurs des grandes lignes.

Grâce aux admirables travaux de M. VVheatstone sur la détermination des lois de la propagation de l'électricité dans les circuits voltaïques, travaux où il a compris et rectifié tous ceux qui avaient été faits par MM. Ohm, Fechner et Pouillet, et qu'il a rendus originaux par la multitude d'observations et de découverte* dont il les a enrichis, grâce à ces travaux, disons-nous, dont nous avons fait connaître les principales conclusions dans le cours uV ce chapitre, les deux premiers problèmes peuvent être considéré* comme complètement résolus, et aujourd'hui, au moyen des formules obtenues, on peut déterminer la force électrique nécessaire à une ligne télégraphique, aussi facilement qu'on calcule

le nombre de chevaux de vapeur que doit avoir une machine pour produire un effet déterminé.

I n des faits les plus surprenants parmi ceux qui résultent delà théorie de Whcalstone, malgré ce que nous avons dit au chapitre deuxième en parlant des piles, un fait qui semblerait même impossible sans les considérations où est entré le savant physicien et sans les nombreuses expériences dont il Ta appuyé, c'est que, pour vaincre la résistance présentée par les conducteurs dans un circuit voltaïque, la grandeur des éléments de la pile n'a aucune influence; toute la force dépend de leur nombre. Il ne faut pas perdre de vue cependant que la surface plus ou moins grande des couples influe sur les dimensions à donner à un électro-aimant interposé dans le circuit, et, par conséquent, sur la force mécanique que l'on peut développer ; c'est-à-dire que, pour vaincre la résistance du conducteur, il ne faut que de la tension, et de la quantité pour produire les effets que l'on désire. C'est par cette raison qu'à la grande surprise de ceux qui ne connaissaient pas les lois de Whcalstone, M. Reada pu faire fonctionner le télégraphe sous-marin de Douvres à Calais avecune pile dont les éléments notaient que de T>/4 de pouce.

Quant au troisième problème, nous avons déjà dit que l'on avait déduit des formules au moyen desquelles on détermine exactement la manière dont on doit établir les dérivations, suivant la force électro-motrice disponible et les effets que Ton veut obtenir, soit dans le circuit principal, soit dans les circuits dérivés; on peut donc considérer ce problème comme aussi complètement résolu que les deux premiers.

Le quatrième est beaucoup plus complexe, et les hommes de l'art ne sont pas encore entièrement d'accord sur les différents systèmes proposés et adoptés dans chaque pays. Les fils généralement employés comme conducteurs en Angleterre, en France et en Allemagne pour les lignes télégraphiques sont en fer, ont 4 millimètres de diamètre et sont recouverts d une couche de zinc; mais la même uniformité n'existe pas, quant à leur emplacement et à la manière de les isoler. Dans la plus grande partie des lignes télégraphiques on fixe les conducteurs sur des isoloirs,

de formes et de substances très-variées, sur des poteaux plus ou moins élevés, et le long des voies de communication; dans d'autres, et c'est le plus polit nombre, on a souterré les fils en le» recouvrant avec de la résine, de la gutla-percha ou d'autres substances isolantes; mais, comme nous l'avons dit, la question est encore loin d'être résolue; car, outre les considérations scienti tiques, il en est plusieurs autres dont il faut tenir compte, comme, par exemple, proléger les conducteurs contre la malveillance, rendre facile les réparations, etc., etc. i

Depuis une douzaine d'années on a réalisé un progrès important dans l'économie et la régularité de la transmission électrique sur les lignes télégraphiques, en se servant de la terre comme partie du circuit et supprimant de cette manière la moitié du conducteur métallique. La théorie de l'action de la terre, quand elle forme partie d'un circuit électrique, est une des questions les plus intéressantes suscitées dans ces derniers temps. Dans l'impossibilité où nous sommes de nous étendre beaucoup sur ce sujet, nous recommandons à nos lecteurs le chapitre que lui consacre M. l'abbé Moigno dans son Traité de télégraphie élec- Liique; toutefois, voulant au moins donner un aperçu de la question, nous transcrirons en le modifiant le résumé qu'en a fait . M. du Moncel dans son Exposé des applications de i électricité.

Les premières recherches sur la conductibilité de la terre remontent à l'année 1747. A cette époque, le docteur Watson, qui, par des expériences préalables faites sur la Tamise, avait reconnu le pouvoir conducteur des liquides, imagina de faire entrer la terre pour moitié dans un circuit parcouru par une décharge électrique, et s'assura que dans un circuit ainsi composé, comme dans un circuit entièrement métallique, la transmission électrique était instantanée. Les expériences qu'il entreprit à cet é^anl furent faites successivement avec des lils de 45 mètres, de ]yi\0\) mètres et de 5,218 mètres de longueur, et toujours h réussite fut complète. Elles furent ensuite répétées par Franklin, Deluc, Lemonnier et l'abbé ISollet, mais elles n'ajoutèrent rien à la découverte du savant Anglais. j

Après la découverte de la pile de Volta, plusieurs savants.

entre autres, MM. Ermann, Basse (de Berlin) et Aldiui, cherchèrent à répéter, en 180r>, avec les courants vol laïques, les expériences que Walson avait faites avec les décharges d'électricité statique; ils reconnurent que le phénomène de la propagation du courant s'opérait de la même manière, mais sous certaines conditions. M. Fechner prétendit même que Ton pouvait utiliser celle propriété de transmission du sol dans la télégraphie électrique : il est vrai qu'à celte époque cette question de la télégraphie était loin d'être résolue. Mais une chose curieuse à constater, c'est que lous ceux qui se sont occupés, dans le commencement de ce siècle, de réaliser cette belle idée, ne cherchèrent pas a appliquer à leur système cette propriété si importante de la transmission par le sol, qui élait pourtant découverte depuis longtemps.

Ce n'est qu'en 1838 que M. Steinhcil, physicien allemand, eut l'idée d'en tirer partie pour un télégraphe électrique qu'il avait imaginé. Ses expériences furent faites ù Munich, sur un circuit d une lieue Irois quarts d'Allemagne; il put se convaincre qu'effectivement la terre pouvait transmettre le courant électrique si le fil conducteur, qu'il appelait fit d'aller, se terminait à son cxtrémitélibre par une plaque métallique enterrée dans le sol, et si la pile élait elle-même en communication avec le sol de la même manière. D'autres expériences lui prouvèrent dans la suite que . celte faculté de transmission de la terre élait d'autant plus grande que les plaques offraient elles-mêmes une surface plus étendue, et que le terrain était plus humide.

Cette découverte était une véritable révélation, car elle permettait de supprimer sur toutes les lignes télégraphiques le fil de relotir et de réduire, par conséquent, de moitié leur dépense d'installation. Aussi tous les physiciens se mirent-ils à l'œuvre pour étudier les conséquences qui pouvaient résulter de cette question nouvelle.

MM. YVheatstoneet Cookc firent, en 1841 , des essais qui eurent pour résultat d'établir que, la lerre agissant comme un grand réservoir d'électricité, ou, jusqu'à un certain point, comme un excellent conducteur, la résistance offerte par elle à la transmission du fluide électrique est grandement diminuée, de sorte que

la pile peut agir à une bien plus grande distance avec un fil conducteur d'un plus petit diamètre.

MM. Bain en Angleterre, Matteucci en Italie, et Breguct en France, firent de nouvelles et curieuses expériences; mais le second alla trop loin dans ses conclusions en prétendant que la résistance du circuit mixte dans lequel entrait la terre était moindre que celle qui se serait présentée avec le morceau de fil métallique seul, dette hypothèse erronée a cependant amené ce résultat excellent de provoquer les grandes expériences de M. Magrini sur le chemin de fer de Milan à Monza, lesquelles confirmèrent complètement la supposition de quelques savants qu'en faisant intervenir la terre comme élément humide dans un couple voltaïquedont les éléments seraient trôs-éloignés l'un de l'autre, on pourrait obtenir des courants électro-telluriques à travers un circuit qui ne serait en communication avec aucune pile. C'est au professeur Kcmp, d Edimbourg, que l'on doit les premiers travaux sur ce sujet en 1828. M. Fox, de Falmouth, et M. Reich, de Frcibcrg, répétèrent peu de temps après les expériences de M. Kemp en substituant la terre à l'eau de mer, dont celui-ci s'était servi ; ils obtinrent les mômes effets, et purent en conclure que la terre, dans cette circonstance, tenait lieu du sable humecté dans une pile à sable ordinaire composée d'un seul élément.

M. Magrini, dans les expériences dont nous avons parlé, confirma non- seulement ce fait, mais il en découvrit un autre plus curieux encore, à savoir : qu'une seule plaque enfouie suffit pour produire un courant dans un fil librement suspendu à l'air libre, et que, par conséquent, des plaques de métaux différents n'étaient indispensables que dans le cas où on les employait simultanément, parce qu'alors les courants produits séparément par chacune d'elles étaient dirigés en sens contraire, et, au lieu de se neutraliser dans le conducteur commun, s'ajoutaient les uns aux autres. 11 remarqua en outre que la source de pareils courants se comportait en quelque sorte comme un générateur calorifique, car leur intensité décroissait à partir de la plaque enterrée jusqu'à une certaine limite après laquelle la différence ne pouvait

plus être appréciée, mais qui pouvait être prolongée par l'allongement du til ou la réunion de plusieurs fils.

Une propriélé assez extraordinaire de ces sortes de courants, auxquels M. Magrini, comme nous l avons dit, a donné le nom de courants telluriques, c'est que leur direction est l'inverse de ce qu'elle devrait être si le zinc et le cuivre qui forment les extrémités du fil constituaient un couple voltaïque, d'où il résulte que notre planète serait un électro-moteur plus négatif que tous les métaux, le zinc excepté, en ce sens que le fluide passe do la terre aux autres métaux, et du zinc à la terre.

Quoi qu'il en soit de l'origine de ces courants, que M. Magrini regarde comme issus d'une pile de Bagration, constituée par le globe terrestre, il n'en est pas moins certain que l'interposition de la terre dans un circuit est d'autant plus avantageuse que le circuit lui-même est plus long; car, comme l'a observé M. Matteuccien 1844, la résistance de la terre étant un chiffre constant, elle est la même pour une petite distance que pour une grande, etles courants telluriques, venant s'ajouter à l'action de la pile, diminuent encore cette résistance. Plusieurs savants, parmi lesquels M. Matteucci, vont même jusqu'à prétendre qu elle est tellement faible, qu'on peut n'en point tenir compte, et que, par conséquent, l'intensité du courant dans un circuit mixte, c'est-àdire un circuit dans lequel la terre entre pour moitié, est double de ce qu'elle serait dans un circuit entièrement métallique.

Quel rôle la terre jouc-t-ellc dans cette transmission de l'électricité?... C'est là une question sur laquelle les savants sont bien partagés en ce moment; quant à nous, nous n'hésitons pas à adopter l'opinion de l'abbé Moigno, qui condamne celles qu'ont émises MM. Pouillet, Matteucci et autres en supposant que la terre agit comme un simple conducteur, dont la mauvaise conductibilité est compensée par l'immensité de la section. M. Pouillet prétend que la molécule d'électricité positive, après s'être détachée du pôle delà pile et avoir traversé le fil, vient chercher l'autre pôle de la même pile, parcourant les rivières, les mers et toutes les portions de la terre dont la conductibilité est suffisante pour lui livrer passage. M. Matteucci soutient cette autre hypo-

thèse, qui n'est pas plus acceptable, qu'il suffit d'introduire dans la terre les extrémités d'un circuit voltaïque pour que la masse de fluide neutre qu'elle contient se décompose, de telle manière qu'on puisse mettre en évidence entre deux points quelconques l'électricité restée libre

Il n'est pas nécessaire que nous nous arrêtions à combattre ces théories; il nous serait, du reste, difficile de le faire d'une manière aussi concluante, quoique un peu acerbe, que M. l'abbé Moigno dans son ouvrage; nous nous contenterons d'exposer en deux mots sa théorie. H suppose que la terre est un vaste réservoir où les électricités positive et négative vont se perdre ou sont absorbées, une issue enfin à l'électricité produite parla pile; et que, par cela même que cette électricité se perd ou s'écoule, il y a production d'un courant électrique. Cette opinion, la plus rationnelle de toutes celles qui ont été présentées, outre qu'elle est professée par les hommes les plus éminents de l'Allemagne et qu'elle a été directement démontrée par les expériences de M. Wheatstone, que nous mentionnerons bientôt, offre cette circonstance tout à fait singulière de se prêter aussi bien â la théorie des deux fluides électriques qu'à celle d'un seul, exposée par Franklin. Plusieurs savants, et entre autres l'illustre lîauss, admettent que si les deux extrémités du conducteur unique, au lieu d'être enfoncées dans la terre, se terminaient en deux globes comme le nôtre, isolés dans l'espace, le courant existerait delà même manière, avec sa double intensité. Ce qu'il y a de positif, c'est que la transmission de l'électricité peut se faire à travers tous les terrains, dans les pays montagneux comme dans les plaines; mais il est toujours plus avantageux, quand cela est possible, de placer dans des puits remplis d'eau les plaques qui terminent le fil métallique.

C'est ici l'instant de faire connaître ou plutôt d'indiquer les remarquables expériences de MM. Faraday, Wheatstone et Palaggi sur la propagation de l'électricité; car il faudrait leur consacrer un chapitre spécial si l'on voulait les rapporter et les commenter avec l'étendue qu'elles méritent; mais il ne nous est

PROPAGATION DE 1/ ÉLECTRICITÉ. m pas possible de faire plus que de signaler leur objet et leurs résultats, sous peine de nous trop éloigner de notre but.

Les expériences de M. Faraday, que nous citerons d'abord, parce qu elles sont antérieures à celles de MM. Whcatslone et Palaggi, prouvent la grande intluencc qu'exercent dans la transmission électrique les courants d'induction qui se développent dans le conducteur lui-même ou dans les corps qui l'entourent. Ces expériences ont été faites avec des fils recouverts de gutlapercha, ayant une longueur de plus de 100 kilomètres et disposés de manière qu'ils pouvaient être plongés dans l'eau en totalité ou en partie, à volonté. Le courant était produit par «ne pile isolée de 500 éléments de 4 pouces de hauteur sur o de largeur.

11 est inutile de dire que, le circuit étant fermé, maigre sa longueur, tous les phénomènes physiques et électro-dynamiques que nous connaissons avaient lieu, tels que l'inflammation de pétards, la déviation de l'aiguille du galvanomètre, etc. Ce que Faraday trouva de remarquable, c'est qu'une fois interrompu le circuit, les fils restaient chargés d une certaine quantité d'électricité capable de produire des commotions, d'enflammer les substances explosibles et de dévier l'aiguille aimantée, quand le conducteur plongeait dans l'eau, mais non quand il était suspendu dans l'air, bien que, dans le premier cas, il se Irouvât aussi bien isolé que dans le second.

11 a fait une autre série d'expériences avec des (ils rcnlermés dans des tubes de plomb ou de fer et soulerrés, lesquels formaient un circuit de plus de 2,000 kilomètres, mais qui allaient et venaient plusieurs fois de Londres à Manchester, de manière qu'ils permettaient d'interposer à la vue de l'observateur plusieurs galvanomètres à différentes distances des pôles. Il y observa que la propagation électrique, qui est presque instantanée dans les fils suspendus dans l'air, se trouve, dans ce cas, pour ainsi dire arrêtée, et met un temps appréciable à arriver d'un galvanomètre à 1 autre; de sorte que dans le môme conducteur il était possible d'observer deux ou trois ondes électriques qui se propageaient simultanément, et même rétrogradaient pour aboutir

au môme point si l'on séparait le pôle du fil du galvanomètre pour le mettre en contact avec la terre.

On peut tirer de ces expériences deux conséquences très-importantes : 1° que, dans un fil isolé entouré d'un corps conducteur quelconque, il se développe des courants qui restent actifs quelque temps après l'interruption du courant voltaïque ou inducteur; T que l'effet de ces courants est de retarder la vitesse de la transmission électrique.

M. du Monccl appelle ces courants courants statiques, et il les explique facilement en comparant leur effet à celui qui se produit dans la bouteille de Leyde; et, en effet, on pourrait considérer le (il comme l'armature intérieure d'un grand condensateur, le liquide où il est plongé comme l'armature extérieure, et la gulta-percha qui sert à isoler le fil comme le verre de la bouteille; mais nous croyons que ce phénomène doit être étudié encore davantage, et que la théorie que nous avons donnée dans le chapitre précédent à propos de l'induction lui est applicable, c'csl-a-dire qu'on peut y reconnaître les effets de l'électricité par influence, mais sans recourir aux différences que M. du Moncel cherche a établir entre 1 électricité statique et l'électricité dynamique.

11 n'est pas nécessaire d'insister sur l'importance de ce problème dans la télégraphie sous-marine; mais nous dirons que M. Varley a su éviter les inconvénients qui s'opposaient à la transmission, en renversant les courants au lieu de les interrompre; on espère pouvoir répondre de la même manière aux objections qu'ont présentées quelques physiciens relativement à l'installation du câble qui doit établir une communication entre le nord de 1 Amérique et l'Europe.

Les nombreuses expériences de \\ hcatslonc, qu'il nous serait impossible de relater, même en en faisant le résumé le plus succinct, peuvent être compulsées dans le Cosmos et dans la seconde édition de l'ouvrage de M. du Moncel, déjà mentionné; nous nous contenterons, pour le moment, de transcrire les résultats suivants de ces expériences :

Pl\ OPAG ATION DE I/ÉLECTRICITK. ÔJÔ

V Que les électricités qui se dégagent des pôles de la pile se neutralisent graduellement avec les électricités naturelles des molécules qui constituent le conducteur jusqu'à ce que celui-ci soit complètement changé;

2° Que les deux électricités qui se dégagent dans les deux pôles de la pile ne peuvent se mettre en mouvement l'une sans l'autre, car on ne peut charger un conducteur avec l une d'elles sans charger avec l'autre un second conducteur présentant la même résistance;

ô° 11 résulte de cette dépendance une décharge simultanée dans les deux pôles, quoique la décharge effective n'ait eu lieu que sur l'un d'eux;

4° Que le mouvement des fluides a lieu du centre du circuit vers la pile quand le courant se ferme au centre, parce que sans doute c'est à ce dernier point que commencent les recompositions électriques qui produisent le courant;

5° Que le contraire arrive quand le circuit se ferme à l'un des pôles de la pile, parce que, le conducteur ne se chargeant qu'au moment où l'on ferme le circuit (comme il est dit §2°), les premières recompositions qui déterminent le courant ont lieu près de la pile;

0° Que la terre ne joue pas seulement le rôle de conducteur dans un circuit où elle est interposée; car le mouvement des Huides, au lieu d'avoir lieu simultanément des pôles de la pile vers le centre du courant, quand on ferme le circuit à l'un des pôles, s'opère successivement du pôle touché à l'autre : la terre ne fait, par conséquent, qu'absorber, ou, comme on l'admet pour l'électricité statique, elle sert de réservoir commun;

7° Que la nécessité de mettre la pile en communication avec la terre pour charger un conducteur isolé vient de l'impossibilité de charger ce conducteur avec l'électricité dégagée du pôle qui communique avec lui, sans que l'électricité correspondante dégagée de l'autre pôle soit absorbée dans la même proportion;

&° Que la communication entre la terre et le fil qui fait partie d'un circuit ne s'établit que pour absorber l'électricité à me-

sure qu'elle charge le conducteur, et donner ainsi lieu à un courant;

9° Que l'impossibilité matérielle où l'on est d'obtenir un isolement complet est une cause déterminante d'absorption continue, qui crée dans un circuit un courant permanent qui augmente avec sa longueur;

1CT Que, dans un circuit fermé, le mouvement des deux électricités doit se faire également à partir des pôles vers le centre du circuit, d'où il résulte que chaque moitié du conducteur doit être chargée d'une électricité différente. (Voyez l'opinion que nous avons émise dans le chapitre cinquième.)

Les expériences de M. Palaggi, faites en Toscane, sur le chemin de fer de Florence à Saint Donnino, et décrites dans le journal la Science du i~> mars 1855, ne sont pas moins importantes.

D'après ces expériences, il est possible d'employer un télégraphe dans lequel les conducteurs ne soient pas isolés de h terre, car }\}\. Palaggi et Rertelli se sont servis des deux ligin> extérieures des rails des deux voies, séparées par une distance de 7 mètres, et ont obtenu les résultats suivants :

4° Le courant peut parcourir un circuit métallique communiquant avec la terre, opinion déjà émise par MM. Palaggi et Berlelli eux-mêmes;

T La tension du courant tout le long d'un circuit métallique communiquant avec la terre diminue avec la longueur, mais en proportion tout autre que si les conducteurs étaient isolés;

r>° Dans une étendue assez grande (0,750 mètres) la tension du courant reste la même dans les deux extrémités du circuit, c'est-à-dire à la source du courant et à l'extrémité des conducteurs métalliques;

4° Que si le circuit se prolonge davantage, le courant cesse d'avoir la même tension aux deux extrémités;

5° Que, dans ce cas, la tension du courant augmente à ctMé de la pile, et la différence est d'autant plus grande, que le circuit est plus long.

Si l'on isolait l'un des pôles, le courant disparaissait toujours; nais, en répétant les expériences quand la terre était trempée iar des pluies abondantes, l'aiguille du galvanomètre déviait à extrémité du circuit, mais de quelques degrés seulement.

Voulant s'assurer de ce dernier fait, M. Palaggi a fait de nonelles expériences pour constater si, avec le circuit ouvert, on traduisait réellement des déviations dans l'aiguille aimantée, la erre étant humide; et il observa qu'effectivement ces déviations tvnient lieu, mais au rebours de ce qui arrive dans les circuits fermés, car la tension du courant électrique augmente avec la longueur des conducteurs.

Il résulte cependant que la différence dans la déviation est si grande entre un circuit ouvert et un circuit fermé, qu'il est permis jusqu'à un certain point d'espérer qu'on pourra appliquer cette sorte de conducteurs à des systèmes électriques de sécurité pour les chemins de fer. Il serait très important d'entreprendre des travaux de cette nature.

Plusieurs expériences récentes, faites par M. Van Itces, et réglées à Porlsmouth, ont fait croire qu'on avait résolu le problème de la transmission des courants sans l'intervention de fils conducteurs. On a pu faire fonctionner à travers une assez large rivière un télégraphe électrique sans relier les appareils par des fils conducteurs. On établissait pour cela sur l'un des bords, entre le pôle positif de la pile *fig. 162) et la rivière, une communie lion métallique au moyen d'une plaqin de cuivre #, et l'autre pôle de la pile clait mis en rapport avec un interrupteur du courant F, qui communiquait à son tour avec l'eau de la rivière au moyen dune autre plaque de cuivre A. Sur le bond opposé se trouvait l'appareil télô- ©raphiqueT', dont l'organe électrique était en communication avec la rivière au moyen de deux plaques de cuivre G et J), très-éloi-

39G L ÉLtCTKICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

gnécs Tune de l'autre. Au moment où l'on faisait fonctionner l'interrupteur, l'appareil télégraphique marquait les signaux voulus.

L'explication de cette transmission électrique est très-facile, dit M. du Monccl, car elle résulte d'une simple dérivation du courant. En effet, le courant transmis ù la rivière par les plaques A et B se complète de A à B par le conducteur liquide ; mais, eu trouvant dans les plaques C et D une autre sortie CTO, il dérive et agit sur l'appareil T. Comme ce courant dérivé passe cependant par un circuit beaucoup plus long que celui qui va de AàB, il est très-faible, et devient nul pour une distance un peu plus longue; raison pour laquelle cette découverte, très-curieuse en elle-même, n'a pas été appliquée à la télégraphie.

Nous ne terminerons pas ce chapitre sans donner une idée des travaux qui ont été faits pour déterminer la

VITESSE DE LÉLECTMCITÉ,

Nous avons fait connaître dans le premier chapitre les expériences de Grey et Whocler, qui, les premiers, observèrent que l'électricité se propageait avec une grande vitesse; mais, ni leurs travaux ni ceux d'Otto de Guéricke ne parvinrent à fixer quelle pouvait être cette vitesse. Plus tard, VYalson, qui entreprit dans ce but une série d'expériences en grand, ne lit autre chose que de continuer le l'ait déjà connu.

Nous ne pourrions suivre >l. l'abbé Moigno dans tous les détails où il entre, dai s son Traité de Télégraphie, pour donner la description des expériences qui ont été faites à ce sujet ; nous nous contenterons donc d'en extraire les conclusions et le principe sur lequel sont fondées les principales méthodes employées pour mesurer l électricité, comme Ta fait M. du Moncel, dans l'ouvrage duquel nous copions ce qui suit :

« foi lîSk28, M. Arago, dans son intéressant article sur le tonnerre, démontra, au moyen d'un appareil fort simple, que les éclairs les plus brillants, les plus étendus, môme ceux qui paraissent développer leurs feux sur toute l'étendue de l'horizon visible, n'ont pas une durée égale à la millième partie d'une se-

onde de temps. Bien que ce résultai ait pu donner une idée de la prodigieuse vitesse de l'électricité, il ne pouvait encore satisfaire es savants, car la limite minimum de celle vitesse n'avait pu lie constatée, et il était probable qu elle était encore bien éloignée. On s'appliqua dés lors à perfectionner les instruments et es procédés d'expérimentation; mais ce ne fut qu'en 1834 que il. Whealstone, au moyen d'un appareil fort ingénieux qu'il intenta, résolut en partie le problème.

« Ses conclusions furent :

a 1° Que la vitesse de l'électricité dans un fd de cuivre est au moins aussi grande que celle de la lumière dans l'espace planétaire ;

« 2° Que, dans un fd qui communique par ses extrémités avec les deux armures d'une bouteille de Leyde, le dérangement d'équilibre électrique se propage avec une vitesse égale à partir des deux bouts du (il et n'arrive que plus lard au milieu du circuit;

«7>°Que la lumière électrique à l'état de baute tension dure moins de-^,^ de seconde ;

« 4° Que l'œil est capable de voir distinctement les objets qui lui sont présentés pendant ce court intervalle de temps.

« Toutefois, comme M. Wbeatstone n'avait pas opéré directement sur le courant électrique et que ses recherches avaient porté principalement sur l'électricité de tension dégagée dans un milieu aériforme, plusieurs physiciens, entre adirés MM. Fizeau olGounelle, cherchèrent à étudier ces lois de propagation du fluide électrique dans les corps solides métalliques, c'est à-dire dans les circuits voltaïques. Or voici les résultais auxquels ils sont parvenus, en opérant sur une longueur de 000 kilomètres.

« i° Dans un fd de fer dont le diamètre est de 4 millimètres l'électricité se propage avec une vitesse de 101,710 kilomètres, en nombre rond, 100,000 kilomètres par seconde;

« '2° Dans un fd de cuivre dont le diamètre est de 2 millimètres et demi, celte vitesse est, nombre rond, de 180,000 kilomètres par seconde.

« TV* Les deux électricités se propagent avec la même vitesse; « 4° Le nombre et la nature des éléments dont la pile est for-

méc, et par conséquent la tension de l'électricité et l'intensité du courant, n'ont pas d'inlluence sur la vitesse de propagation;

« .V Dans les conducteurs de différente nature la vitesse augmente bien avec le degré de conductibilité des métaux, maisdan> un rapport qui n'est pas proportionnel;

« (>° La vitesse de propagation ne parait pas varier avec la section des conducteurs.

« II serait sans doute intéressant de décrire les instrument avec lesquels les habiles physiciens dont nous venons de parler ont pu arriver à des résultats aussi curieux et aussi importants: mais, de crainte d'être obscur, je me contenterai d'en indiquer le principe.

« Un charbon bridant que vous faites tourner rapidement autour de vous, les rais d une roue qui se meut avec rapidité, ne peuvent être perçus isolément dans leurs différentes positions. Dans le premier cas, vous apercevez un ruban de feu, dans le second une surface unie et tournante, et cela, parce que l'impression de la lumière sur l'œil n'est pas instantanée et qu'elle persiste quelques instants (un dixième de seconde environ) après la cessation de l'action lumineuse. Mais si la cause éclairante est instantanée. on conçoit qu'elle saisira l'objet en mouvement dans une seule de ses positions, et devra le faire voir comme s'il était en repos. Plus le mouvement sera rapide, plus il faudra que l'apparition lumineuse soit prompte pour arriver à un pareil résultat. Or, en faisant tourner dans un lieu complètement obscur un disque de couleur blanche sur lequel étaient peints des rayons noirs, et éclairant ce disque avec la lumière produite par un éclair, M. Arago s'assura que les rayons noirs paraissaient toujours aussi distincts que si le disque eût été dans une position fixe, et quelque vitesse don! celui-ci fût d'ailleurs animé. En calculant alors, d'après la vitesse maximum imprimée à ce disque, la promptitude de l'apparition lumineuse, il trouva, comme nous l'avons déjà dit, quelle était au-dessus d'un millième de seconde.

« Comme les moyens mécaniques ne pouvaient suffire à cm seuls, et que d'ailleurs l'espace parcouru par un éclair aurait toujours été très-hypothétique, M. Whoatstone, en 1854 et 1856

PROPAGATION DK L'ÉLECTRICITÉ. 590

employa un fil d'une longueur connue et disposé de manière à exciter de la part d'une bouteille de Leyde à ses deux bouts ot en son milieu trois étincelles pour une môme décharge. Les boules métalliques entre lesquelles s'échangeaient ces étincelles étaient toutes placées sur une même ligne droite, et assez rapprochées les unes des autres pour que les trois étincelles pussent être réfléchies par un miroir et projetées ensuite sur un très-grand écran disposé à cet effet. Le fil du circuit, long d'environ deux milles et soigneusement recouvert de soie et de gomme laque, était tendu dans toute la longueur de caves spacieuses et soutenu de dislance en distance par des fils de soie. Enfin, le miroir sur lequel se réfléchissaient les étincelles était double et pouvait être, à l aide d'un mécanisme d'horlogerie, animé d'un mouvement de 800 tours par seconde.

« Avec celte disposition on comprend aisément que le miroir, en tournant, pouvait saisir à la fois les trois décharges sous diverses inclinaisons, et devait par cela même allonger leur projection lumineuse sur l'écran dans une proportion d'autant plus grande que leur apparition était moins instantanée. De plus, la hauteur de ces projections elles-mêmes sur l'écran devait dépendre de l'inslanl précis de l'apparition des étincelles. Or, en faisant cette expérience, M. Whealstone s'assura que non-seulement les projections des étincelles se trouvaient allongées, ce qui supposait à leur apparition une durée appréciable, mais encore que la projection de l'étincelle correspondant à la décharge du milieu du circuit n'était pas sur la même ligne droite que les projections des deux autres décharges. Quand le miroir tournait vers la droite, les lignes lumineuses apparaissaient dans cette disposition , tandis que, s'il tournait vers la gauche,

elles apparaissaient sous celte autre ; mais, dans

aucun cas, M. Whcatsionc ne les vit apparaître sous cette

forme ===— ni sous cette autre , comme

elles se seraient présentées dans la supposition du transport d un seul fluide

« En calculant l'angle correspondant à cette différence d'alignement dans ces projections, et rapportant cet angle à la durée

d'un lour complet accompli par le miroir réflecteur, M. Wheatstone put déduire la fraction de seconde employée par la décharge à parcourir la moitié du circuit. Or cet angle, dans les conditions de l'expérience, n'était qu'un demi-degré, de sorte que la durée de la transmission dans le trajet d'un mille n'avait été que la ~- partie de ~ de seconde.

« D'après ce calcul, la vitesse de l'électricité serait de 57l»,0tV» milles anglais, ou 1 D'2, 800 lieues dans une seconde. Du reste, M. VVhealslonc, dans les expériences qu'il entreprit alors, n'avait pas la prétention de donner un chiffre exact pour celte vitesse; il voulait simplement démontrer que l'électricité avait une vitesse appréciable et en fixer le maximum. On comprend, en effet, que lesappareils qu'il dut employer dans ses expériences n'étaient pas assez perfectionnés pour qu'il put songer alors à une appréciation plus minutieuse.

« L'appareil de M. Fizcau était aussi fort simple : il se comp^ sail principalement de deux interrupteurs de courant, c'est-à-dirv de deux roues, dont la circonférence était formée de parties conductrices et non conductrices, sur lesquelles venait s'appuyer un ressort en rapport âvec le courant. Ces deux interrupteurs étaient placés aux deux extrémités d'un fil de ligne télégraphique double, et un galvanomètre très-sensible était interposé dans le circuit.

« Comme ces interrupteurs étaient en relation avec un système moteur susceptible de leur donner à volonté une vitesse aussi grande qu'on pouvait le désirer, ils pouvaient, à un moment donné, interrompre le courant d'une manière qui aurait été concordante, si, marchant avec la môme vitesse, la transmission électrique eut été instantanée, mais qui devait être discordante <lans le cas contraire. Ainsi, dans ce dernier cas, le courant, étant interrompu à Paris, par exemple, ne devait pas l'être à Amiens dans le même instant, et réciproquement. Mais, si, au lieu d'avoir des vitesses égales, les interrupteurs eussent été animés d'une vitesse différente, il aurait pu se faire que la différence des vitesses compensât le retard occasionné par la transmission du fluide, et que les deux interruptions se fussent raani-

lestées dans le môme lemps, circonstance qui pouvait être accusée par le galvanomètre. Or, dans ce cas, la différence de vitesse de l'appareil moteur pouvait servir à déterminer la vitesse de l'électricité.

« Tel est le principe sur lequel M. Fizeau a basé ses expériences, principe vrai en lui-même, mais qui exige une perfection d'instrument et d'expérimentation dont peu de personnes sont susceptibles. Aussi n'est-ce qu'après vingt-huit expériences que l'habile physicien a pu constater les beaux résultats que nous avons enregistrés précédemment. » L'Institut de France, en lui accordant le grand prix triennal de a rendu justice au mérite incontestable de l'auteur des travaux sur la vitesse de l'électricité.

Nous terminons ici le chapitre de la propagation de l'électricité, dans lequel, bien (pie nous nous soyons étendu plus que nous ne l'aurions voulu, nous avons pu à peine donner une idée des principales merveilles de celte partie de la science.