LOI DES DISTANCES. - BALANCE DE COULOMB

La seconde loi porte le nom de loi de Coulomb, parce que c'est ce physicien qui l'a établie expérimentalement en lySS.

Il montra qu'on pouvait employer avec précision, pour la mesure des forces très peu considérables, la torsion d'un fil métallique fin, et que le couple de torsion était proportionnel à l'angle de torsion tant que celui-ci ne dépassait pas une certaine valeur, en général, de plusieurs centaines de degrés au-dessus de laquelle le fil subit des modifications moléculaires.

11 construisit, pour appliquer ce principe à la mesure des forces électriques, l'appareil qu'il appela la balance électrique.

Nous donnerons le texte exact de la description qu'il en donne :

« Sur un cylindre de verre ABGD {/ig- a) de la pouces (32*^°*, 48) de diamètre et de 12 pouces de hauteur, on place un plateau de verre de i3 pouces de diamètre qui recouvre en entier le vaisseau de verre ; ce plateau est percé de deux trous de 20 lignes (4*^™, 5i) à peu près de diamètre, l'un au milieu en/, sur lequel s'élève un tuyau de'verre de 24 pouces de hauteur ; ce tuyau est cimenté sur le trou y* avec le ciment en usage dans les appareils électriques; à l'extrémité supérieure du tuyau, en h, est placé un micromètre de torsion qu'on voit en détail à \dijig, 2. La partie supérieure n** 1 porte le bouton 6, l'index io et la pince de suspension q ; cette pince entre dans le trou G de la pièce n° 2; cette pièce n° 2 est formée d'un cercle ab divisé sur son champ en 36o° et d'un tuyau de cuivre 4> qui entre dans le tuyau H, n® 3, soudé à l'intérieur de l'extrémité supérieure du tuyau ou de la tige /A de verre de Isi Jig» 2, a. La pince q {/ig. 2, 6, n® 1 ) a, à peu près, la forme de l'extrémité d'un porte-crayon solide qui peut

se serrer au moyen de l'anneau q\ c'est dans la pince de ce porte-

Fig. 2.

Fig. 2, d,

Le^fig. 2 et 4. exlrallcs du lome I des Mémoires de la Société française de Physique, ont été reproduites par la photograrare d'après les planches originales.

crayon qu'est saisie Textrémité d'un fil d'argent très fin-, l'aulre

LOIS DE GOLLOXB. 9

extrémité du fil d'argent est saisie {fig^ i, c) en P par la pince d'un cylindre Po de cuivre ou de fer dont le diamètre n'a guère que 1 ligne (o''"*, 22) et dont l'extrémité P est fendue et forme une pince qui se serre par le moyen du coulant ^. Ce petit cylindre est renflé et percé en G pour y faire glisser (/iff. ^, ci) l'aiguille ag; il faut que le poids de ce petit cylindre soit assez considérable pour tendre le fil d'argent sans le rompre. L'aiguille que l'on yo\l{Jig, 2, rt) en ag^ suspendue horizontalement à la moitié à peu près de la hauteur du grand vase qui la renferme, est formée ou d'un fil de soie enduit de cire d'Espagne ou d'une paille également enduite de cire d'Espagne et terminée depuis q jusqu'en a sur 18 lignes (4*"", 06) de longueur par un fil cylindrique de gomme laque; à l'extrémité a de cette aiguille est une petite balle de sureau de a à 3 lignes de diamètre ; en g est un petit plan vertical de papier passé à la térébenthine, qui sert de contre-poids à la balle a et qui ralentit les oscillations.

» Nous avons dit que le couvercle AC était percé d'un second trou en ni\ c'est dans ce second trou qu'on introduit un petit cylindre m^t dont la partie inférieure ^t est de gomme laque; en t est une balle également de sureau; autour du vase, à la hauteur de l'aiguille, on décrit un cercle >3Q divisé en Sôo*'. Pour plus de simplicité, je me sers d'une bande de papier divisée en 36o®, que je colle autour du vase, à la hauteur de l'aiguille.

w Pour commencer à opérer avec cet instrument, je fais à peu près, en plaçant le couvercle, répondre le trou m à la première division ou au point O du cercle ^OQ tracé sur le vase. Je place l'index oi du micromètre sur le point o ou la première division de ce micromètre; je fais ensuite tourner tout le micromètre dans le tube vertical /A jusqu'à ce que, en regardant par le fil vertical qui suspend l'aiguille et le centre de la balle, l'aiguille ag se trouve répondre à la première division du cercle ^OQ. J'introduis ensuite par le trou m l'autre balle t suspendue au fil m^t^ de manière qu'elle touche la balle a et que, en regardant par le centre du fil de suspension et la balle ^, on rencontre la première division O du cercle ^OQ. La balance est actuellement en état de se prêtera toutes les opérations; nous allons en donner pour exemple le moyen dont nous nous sommes servi pour déterminer la loi fondamentale suivant laquelle les corps électrisés se repoussent.

10 ÉLKGTRICITË STATIQUE.

» On charge la balle t par contact avec un conducteur électrisé; les deux balles t et a, qui se touchaient, se trouvent électrisées : elles se repoussent à une distance de 36**. On tord alors le fil de suspension au moyen du bouton o du micromètre de 126"; les deux balles se rapprochent et s'arrêtent à 18° de distance Tune de l'autre; enfin, ayant tordu le fil de suspension de 567°, les deux balles se sont rapprochées à 8® 3o'. Il ne s'en est fallu que de un demi-degré que la distance fût devenue deux fois plus petite que dans la seconde expérience.

» Ainsi, dans les trois essais, les distances sont respectivement

36", — = 1 8% -— = 8° 3o' sensiblement.

Les torsions ont pour valeurs

36% 126°-!- 18" -^ i44% 567"+ 8%3o -^ 575°3o', quantités qui sont équivalentes à

» Il résulte donc de ces trois essais que Vaction répulsive, que les deux balles électrisées de la même nature d'électricité exercent Vune sur Vautre, suit la raison inverse du carré des distances, »