DÉPERDITION DE L'ËLEGTRIGITË

Les corps électrîsés suspendus dans J'aîr par un isolant perdent avec le temps une partie de leur charge; cette déperdition a été observée et étudiée par Coulomb : elle constituait en effet la plus grave difficulté de ses méthodes expérimentales de mesure; elle s'effectue par l'isolant, qui sert de support, et par l'air.

1° Perte par l'air. — Coulomb étudie d'abord la perte par l'air, et, pour cela, il soutient la balle fixe de sa balance avec un isolant aussi parfait que possible, ne touchant la sphère que par la plus petite surface possible, de façon que la déperdition puisse entièrement être attribuée à Tair environnant.

Les deux balles égales étant chargées par contact se repoussent à 2o** sous l'effet d'une torsion totale de i6o**; on diminue alors la torsion de 3o", et l'on compte exactement au bout de combien de temps les balles se trouvent de nouveau à 20**; ce temps était dans cette expérience de trois minutes, au bout desquelles la torsion totale n'était plus par conséquent que de i3o°; la force répulsive moyenne étant de i45", la diminution de la force répulsive était de 10" par minute. On renouvelle cette même expérience tant que la charge des balles est suffisante, et l'on remarque que le rapport de la force électrique perdue à la force totale est représenté, pour une même série, par le même nombre. Ainsi la perte de l'électricité par unité de temps est proportionnelle à la charge électrique; si l'on appelle Q la charge, dt la variation de temps pendant laquelle s'effectue la perle de charge rfQ, on a

> =z-~ mdt

Q ou

- dt =^'"Q>

ce qui exprime que la vitesse de la déperdition est proportionnelle à la charge ; d'où enfin

ce qui montre que les charges varient en progression géométrique quand les temps varient en progression arithmétique.

';i6 ÉLECTRICITÉ STATIQUE.

Les forces répulsives et, par suite, les angles de torsion T, Tq correspondants sont donc liés aussi par une relation analogue

Il est facile de voir que

n = im.

En effet, T est proportionnel à Q^, To à QJ, puisque les balles sont égales et chargées au contact et puisque T et T© sont mesurés à distance constante; on a donc

To ~ QJ •

a^ Perte par les supports. — Ayant suspendu dans sa balance une balle fortement chargée d'électricité et soutenue par uji long isolant, Coulomb observa que la perte de charge, d'abord beaucoup plus prompte, lorsque la densité est considérable, qu'elle ne devrait l'être si elle était uniquement produite par le contact de l'air, parvient, lorsque la densité électrique de la balle est réduite, à être précisément la même que lorsque la perle est totalement due à l'air.

A ce moment, il dit que l'isoloir isole parfaitement.

Un même support isolant, qui ne peut isoler une forte charge, en peut donc isoler une plus faible; on peut, par suite, essayer de déterminer pour un support de longueur donnée quelle est la charge de la balle au moment où il commence à isoler parfaitement.

Les expériences de Coulomb sur ce sujet l'ont conduit à admettre que les quantités d'électricité qu'un même fil peut isoler sont proportionnelles à la racine carrée de sa longueur.

Comparant ensuite les charges qui peuvent être isolées par des (ils de gomme laque et par des fils de soie de même longueur et do même diamètre, il a trouvé que la gomme laque isolait dix fois mieux que la soie.

Malheureusement ces expériences n'ont pas la généralité que leur attribuait Coulomb; les coefficients de déperdition varient non seulement avec la forme des corps, mais aussi avec la nature et la position des corps voisins^ la balance ne peut donc servir à déterminer le coefficient de déperdition d'un corps qui serait soustrait à toute influence extérieure, puisque les charges induites sur la balance ont une influence dans la détermination de ce nombre.

D'autres physiciens ont étudié ces questions complexes, maïs les résultats auxquels ils sont arrivés ne présentent pas un accord suffisant, et nous bornerons l'étude de ce phénomène à l'analjse rapide que nous venons de faire du Mémoire classique de Coulomb.