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dit électroaimant, (fig. 11). croît jusqu à une certaine limite avec l'intensité du courant ; elle cesse complètement avec le courant, si le fer est doux, c'est-à-dire pur. Le solénoïde et le noyau aimanté ont un pôle de même nom à la même extrémité On utilise, dans de très nombreux appareils, l'aimantation temporaire des électroaimants.

Si, autour de l'aiguille d’une boussole et, dans le plan vertical dans lequel elle s'oriente au lieu de l'expérience, on enroule une ou plusieurs spires parallèles de fil conducteur formant un circuit dans lequel ne passe aucun courant, l'aiguille reste immobile. Mais quand on dirige un courant de pile dans les spires, l'aiguille est déviée, et elle l'est d'autant plus que le courant est plus intense. L'ensemble de l'aiguille et du cadre sur lequel les spires sont enroulées constitue un galvanomètre ou un ampèremètre.

Les effets magnétiques ne sont pas les seuls auxquels on s'adresse pour comparer entre eux les courants électriques : c'est ainsi que dans l'étude de courants variables, on fait souvent usage d'ampèremètres thermiques.

ÉLECTROSTATIQUE

On avait constaté dans l'antiquité que l'ambre frotté attire les corps légers, tels que des barbes de plume, des feuilles d'or. On reconnut plus tard que la résine et le verre frottés possèdent la même propriété. Le corps frotté était dit électrisé. Au xvirre siècle, on découvrit que le frottement électrise tous les corps. Sur certains d’entre eux, dits isolants, l'attraction des corps légers n’a lieu que par les points frottés. Sur d’autres, dits conducteurs, la propriété attractive se montre sur toute la surface : elle n'apparaît toutefois que sur un conducteur isolé, c'est-à-dire soutenu par un corps isolant. Un corps conducteur, isolé et électrisé, partage sa propriété attractive avec un autre corps conducteur isolé auquel on le réunit, soit par contact direct, soit par l'intermédiaire d'un fil conducteur, mais la propriété attractive diminue à mesure que s'accroît la surface totale ainsi électrisée. Une communication avec le sol, dont la surface peut être considérée comme infiniment grande, fait perdre immédiatement son électrisation à un corps conducteur électrisé,

Le frottement n’est pas le seul procédé d'électrisation. Quel que soit le procédé d'électrisation, les corps dits isolants restent isolants, les corps dits conducteurs restent également conducteurs et, en outre, deux espèces d'électricité apparaissent constamment à la fois : l'une, dite vitrée ou positive, est celle qui charge un baton de verre frotté avec de la laine ; l’autre, dite résineuse ou négative, est celle qu'on développe sur la résine frottée avec de la

laine. Dans ces frottements, la laine se charge négativement avec le verre, positivement avec la résine.

Deux corps chargés d'une même électricité se repoussent ; ils s’attirent, s'ils sont chargés d'électricités contraires.

Deux corps conducteurs, identiques, chargés d'une

même électricité, sont dits également chargés, si dans les mêmes conditions de position et de distance, chacun d'eux attire également, un même corps léger. Deux conducteurs, chargés d'électricités contraires, sont dits également chargés par leurs électricités respectives, si, lorsqu'on les met en contact, ils deviennent neutres, ou non électrisés, comme le sol du lieu où ils se trouvent.

La pile est une source chimique d'électricité. Son courant convertit, pendant sa circulation, de l'énergie chimique en énergie électrique. Son pôle positif charge d'électricité vitrée ou positive un corps conducteur avec lequel il est mis en communication ; le même conducteur serait chargé d'électricité négative s’il était relié au pôle

négatif. La charge de ce conducteur est, dans les deux cas,

indépendante des dimensions des éléments de la pile ; elle est proportionnelle à leur nombre, lorsque ces éléments sont tous de même constitution et associés en série.

Quand on vient à réunir par un fil métallique les deux pôles d'une pile, les charges de signes contraires des pôles se réunissent par le fil et leur renouvellement continuel fait qu’un courant électrique parcourt constamment la pile elle-même et son circuit. Les effets de ce courant électrique ont été signalés précédemment.

Avant la découverte de la pile par Volta, les seules sources d'électricité étaient des machines à frottement. Développées en même temps en quantités égales, l'une sur

le corps frotté, l’autre sur le corps frottant, les deux électri-

ÉLECTROSTATIQUE 21

cités y sont recueillies séparément sur deux corps conducteurs, appelés pôles, qui offrent, comme les deux pôles d’une pile, une différence de potentiel, Lorsque, pendant le fonctionnement d'une machine électrique, les deux pôles P et P’ (fig. 12) ne sont séparés que par un assez petit intervalle d'air, les électricités contraires en présence, parviennent, en s'attirant, à vaincre la résistance de la couche d'air qui les sépare et une étincelle bruyante et lumineuse éclate brusquement. De petites particules métalliques, arrachées par l'étincelle à la matière des pôles, livrent, à travers l'intervalle d'air, un passage facile à un courant momentané de même nature qu'un courant de pile, qui neutralise les pôles en égalisant leurs potentiels électriques. Quand, par une nouvelle hausse de la différence de potentiel des deux pôles, due au fonctionnement ininterrompu de la machine, la résistance de l'intervalle d'air peut être, comme précédemment, surmontée, une nouvelle étincelle éclate. Les décharges successives sont des courants électriques intermittents, qui ont un sens constant, car les pôles de la machine gardent chacun leur signe électrique. La différence de potentiel des deux pôles d’un élém ent de pile étant incomparablement plus faible que celle des

deux pôles d’une machine électrique, des étincelles n'éclateraient entre les pôles d'une pile que s'ils étaient extrémement rapprochés et si la pile elle-même comprenait un très grand nombre d'éléments associés en série. Les étincelles se succéderaient alors sans interruptions.

Il résulte de ces comparaisons que le courant fourni par une pile ressemble à un courant liquide continu, de très faible pente et de puissant débit : un courant de machine électrostatique est comparable à un filet liquide qui tombe, par saccades, d’une très grande hauteur.

L'analogie avec un cours d'eau se poursuit sur tout le parcours d'un circuit de courant électrique. De même que la hauteur du niveau du liquide au-dessus du niveau de l'embouchure diminue graduellement sur le cours d'un fleuve, le niveau électrique baisse dans le sens du débit sur le trajet d'un courant électrique.

Un réservoir vide qui est mis en communication avec un point d'un fleuve, se remplit d’une quantité de liquide qui est proportionnelle aux dimensions du réservoir et au niveau du fleuve en ce point. De la même façon, un corps conducteur, mis en communication avec un point d'un aircuit de pile, prend une charge électrique proportionnelle, à la fois, au niveau électrique en ce point et à une grandeur nommée capacité électrique du conducteur.

Une source d'électricité sert souvent à charger un condensateur. Ce nom est donné à un ensemble de deux surfaces métalliques de même étendue, C et C', parallèles, appelées armatures, séparées par une mince couche isolante (fig. 13). Quand on a réuni chacune des armatures d’un condensateur à un des pôles d’une source électrique, elle prend une charge de même signe et de même potentiel que le pôle auquel elle est réunie. En raison de l'attraction

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mutuelle des deux électricités contraires qui sont en regard, de fortes quantités d'électricité s’accumulent sur les armatures si celles-ci sont très rapprochées. La charge de chacune d'elles se fait par un courant de faible durée dont l'intensité peut être mesurée à l’aide d’un ampèremètre intercalé sur le trajet d’un pôle à l’armature correspondante. Quelles que soient les dimensions du condensateur, la charge de chacune des armatures est proportionnelle à la différence des potentiels des pôles de la source. La capacité du condensateur, qu est, par définition, sa charge pour une différence de potentiel des deux pôles de la source égale à un volt, augmente avec la surface des armatures et avec leur rapprochement. Elle dépend aussi de la nature de la lame isolante.

Après qu'un condensateur a été chargé, on obtient un courant de décharge des électricités accumulées en réunissant entre elles les deux armatures. 2

Quand un condensateur à armatures larges et voisines l’une de l’autre a été chargé avec une machine électrostatique qu est une source dont les pôles peuvent acquérir une très forte différence de potentiel, les effets calorifiques, lumineux, mécaniques, physiologiques du courant de décharge deviennent

importants. On les met souvent en évidence en faisant usage d’une bouteille de Leyde, condensateur à lame isolante de verre (fig. 14) qui a la forme d'une bouteille. On

restant séparées par

dirige, dans diverses substances, la décharge d'une batterie de bouteilles de Leyde avec un excitateur, formé de deux tiges métalliques, montées à charnières et supportées par des pieds isolants.

À leurs extrémités voisines, ces tiges sont terminées par des boules ; leurs extrémités opposées sont reliées par des chaînes métalliques aux armatures de la batterie.

On emploie souvent des condensateurs à capacité variable:

leurs armatures sont formées de lames parallèles C et C’, dont les surfaces sont amenées par rotation à se recouvrir plus ou moins, en

un intervalle isolant (fig. 15).

Les courants électriques dont il a été question jusqu'ici étaient des courants continus, c'est-à-dire des courants de sens invariable : mais, avec une même source, pile ou autre, on peut imposer aux courants des directions et des intensités diverses. Si, par exemple, le courant d’une pile P suit, dans un fil conducteur, entre une borne A reliée au pôle positif et une borne B reliée au pôle négatif, un chemin ACB, on lui fera suivre le chemin BCA dans le même fil en joignant la borne B au pôle positif et la borne À au pôle négatif. Ces changements de sens ACB, BCA, peuvent être répétés à des intervalles de temps égaux ou inégaux. Les courants alternatifs, ainsi obtenus dans un même fl conducteur, auront une durée qu’on fera varier à volonté : 1ls seront reproduits, à intervalles constants ou à intervalles variables, Les signes des pôles de la pile restant les mêmes, on conçoit, que, par l'intervention de résistances convenables et d'un mécanisme inverseur réglé, on obtienne toutes sortes de formes de courants. |

Des courants alternatifs très variés sont habituellement produits dans des fils conducteurs, sans artifices mécaniques, et, même sans communication avec des sources électriques, par l'influence d'actions magnétiques qui s'exercent à une distance plus ou moins grande. Ces courants d'influence ou d’induction produisent, dans un circuit, des effets intérieurs et extérieurs comme les courants continus, mais leur origine est entièrement différente. Ils ont été découverts

en 1832 par Faraday. C'est dans un espace où s'exerce une force magnétique variable qu'un circuit conducteur peut devenir le siège de courants électriques induits. La démonstration de la production de ces courants se fait commodément avec des circuits formés de fils conducteurs enroulés en solénoïdes. On distingue deux sortes d'induction électrique : l'induction mutuelle et la self-induction.