L'ÉLECTRICITÉ STATIQUE

Iji selenee de l'éleetrlelté dans l'antiquité et le

moyen ^e. — La science de rélectricité est entièrement moderne. Tout ce que les anciens nous ont transmis à ce sujet, c*est la. connaissance de la propriété d'attraction pour les corps légers qui distingue Tambre jaune. Thaïes, chez les Grecs, six cents ans avant Jésus-Christ, Pline, chez les Romains, au premier siècle de Tère chrétienne, ne connaissaient rien de plus que ce fait vulgaire de rattraction des corps légers par 1 ambre et le jayet. C'est que la philosophie des anciens détachait ses yeux des objets terrestres , pour s'envoler vers les choses idéales et les contemplations abstraites. Les anciens, qui ont poussé si loin les sciences morales et philosophiques, n'ont eu aucune notion rigoureuse sur les sciences physiques.

Approfondissant les mots au lieu d'approfondir les choses, la philosophie du moyen âge n'était pas mieux en mesure que l'antiquité de découvrir et de développer la partie de la science qui nous occupe. U faut attendre jusqu'à la fin du xvi* siècle pour voir naître l'étude de l'électricité en même temps que la méthode expérimentale.

Gilbert et Otto de «nerieke. — Guillaume Gilbert de Colchester, médecin de la reine Elisabeth d'Angleterre, après avoir étudié le phénomène de l'attraction du fer par l'aimant, eut l'idée d'étudier le phénomène de l'attraction des corps légers par l'ambre. Pour se livrer à ces expériences, il plaça une aiguille pareille à celle* de nos boussoles sur un pivot; comme la boussole, cette

1%8 L*iLICTlICITi STATiQOI.

ai;?uillc était excessivement mobile, la plus petite attrarlion électrique la faisait tourner.

Gilhcrt eut bientôt Tidée Je s*assurer si d'autres corps que Tambre et le jayet jouiraient de la propriété électrique. Il reconnut alors que le diamant, le saphir, le rubis, Topale, Tainélhyste, le cristal de roche, le verre, le soufre, la cire d^Espagne, h résine, etc., attiraient son aiguille après des frictions préalables. Gilbert ûi encore d*autres essais, mais sans pouvoir en tirer de conclusion générale. II lui manquait, en effet, un instmnient pour faire des observations rigoureuses : il n'avait employé, dans le cours de ses expériences, qu'un tobe de la matière susceptible de s'électriser, qa*îl frottait avec un morceau de labie.

C*est un bourgmestre de la ville de Magdebourg, Otto de Guericke qui, vers 1650, construisit lapremi^ machine électrique que les physiciens aient eue à leur (fisposition. Elle consistait en un globe de soufre qu^on faisvt tourner rapidement d*une main avec une manivelle, et que l'on frottait, de l'autre main, avec une pièce de drap.

■•eftlae éleetriqve d*Havkskée. — Un phjsicifll

anglais, Hauksbée, ayant remplacé le globe de soufre de la machine d'Otto de Guericke, par un globe de verre qu'on frottait au moyen de la main, obtnrt une machine électrique beaucoup plus puissante. IdioARireusement pour la science, cet instrument ne Ait pas adopté ; on en revint au tube de verre de Gilbert, q«*(m frottait avec une étoffe de laine. »

Dé«oBverte da transport de l'éleetrlelté Ik tfstance.

— En 1729, Grey et Wehler, physiciens anglais, firent une découverte capitale : celle du transport de Pélectricité le long de certains corps qu'ils nommèrent emdueêeurs. Dans la suite de leurs belles expériences, ces deux physiciens furent amenés à diviser les corps en corps conducteurs et en corps non eot%dueteiÊrf de Félectricité, Grey et Wehler reconnurent que le verre, la résine, le soufre, le diamant, les huiles, etc., arr£-

L*£LICTRIC1TÉ STATKKJV* 149

Cent le transport du fluide électrique, tandis que les métaux, les liqueurs acides ou alcalines, Teau, le corps des animaux» etc^ lui laissent un libre passage. Grey et Webler avaient donc découvert le transport de Télectricité à dislance, et de plus divisé ies coit)s de la nature ea Héetriques et noiiékcirique$^c'e9trk'^\re en mauvais et eo bons conducteurs. C'étaient deux premiers pas, et deux pas immenses, àans la scJence alors nouvelle de rëlectricité.

iNOhiy. — Jusqu*ici les faits acquis lia science étaient assez nombreux, mais extrêmement confus. Il fallait les relier entre eux, les expliquer, en un nu>t créer la théorie de rélectricité. Dufay, naturaliste et physicien français, membre de rAcadémie des sciences, et prédéces^ur deBuffondans Tintendance du jardin des plantes de Paris, eut le mérite de jeter les fondements de cette théorie. Le système d'explication des phénomènes électriques, imaginé par Dufay, a permis jusqu'à nos jours de se rendre compte d'une manière simple et commode de tous ces phénomènes.

Grey avait divisé les corps en éleetrisabUê et non élecirisables i^r le frottement. Dufay prouva que tous les corps étaient électrisables à la condition d'être iscdés, c'est-à-dire tenus avec un manche de résine ou de verre. U fit voir aussi que les substances organiques doivent leur conductibilité à Teau qu'elles contiennent. Mak le vrai titre de gloire de Dutay consiste à avoii; étabU les deux principes théoriques suivants qu'il énonça en ces termes :

« 1* Les corps électrisés attirent tous ceux qui ne le « sont pas, et les repoussent dès qu'ils sont devenusélec- « triques par le voisinage ou par le contact d'un corps « électrisé,

c 2* Il y a deux sortes d'électricité différentes Tune de « l'autre : Télectricité vitrée et l'électricité résineuse. La «« première est celle du verre, des pierres précieuses, du « poil des animaux, de la laine, etc.; la seconde est celle

150 L^ÉLicnicrrt statique.

« de Tambre, de la soie, du fil, etc. Le caractère de ces c deux électricités est de se repousser elles-mêmes ét^ « s*attircr Tune Fautre. Ainsi, un corps animé de l'éleo- « tricité Titrée, repousse tous les autres corps qui posc sèdent l'électricité vitrée, et, au contraire, il attire tons « ceux de l'électricité résineuse. Les résineux pardllec ment repoussent les résineux. et attirent les vitrés. >

Faisons remarquer que le dernier principe peut servir à reconnaître quelle espèce d'électricité possède uncorpi électrisé. En effet, étant donné un corps électrisé, onfeot connaître la nature de l'électricité qu'il renferme, c'està-dire si c'est du fluide vitré ou du fluide résineuL Approchez de ce corps un fll de soie électrisé résinena?ment : si le fil est attiré c'est que le corps est ebirgé d'électricité vitrée; si le fil est repoussé c'est quekcnr^ est chargé d'électricité résineuse. C'est là le prindpe d'un appareil très-important qu'on nomme éleetrmètre, et qui sert à la fois à déterminer la présence, la natare et l'intensité de très-faibles quantités de fluide iteo* trique '.

Le nom de Dufay devint populaire en France qoaiil il eut montré que le corps humain peut fournir des étiBcelles électriques. Il s'était placé sur une petite jUt' forme, soutenue par des cordons de soie* propretl /^ 1er, et se faisait toucher avec un gros tube dbiQî^ frotté pour électriser son corps. Un jeune savant, tat plus tard le nom devint célèbre, l'abbé NoUet, fmU servait d'aide, tirait de vives étincelles quand il appochaît son doigt de la jambe de Dufay.

■odificatipns snecesslves de la ■laehiiie élet? irf f<

liisqa*à nos fovrs. — Nous avons dit plus haut qn'oB avait abandonné la machine électrique d'Haoksbi^ En 1733, un physicien allemand, nommé Boze, construisit une machine qui n'était autre chose que cdk

1. Les physiciens modernes se serrent des mots positive et i*^' k tive pour désigner rélectricité vitrée et l'électricité résineuse. L^

l'électricité STilTIOUK. ^^fl

idllauksbée, dans laquelle seulement un globe de verre remplaçait le globe de soufre. La machine de Bozp se Soniposait, en effet, d'un globe de verre creux, traversé Ir une tige de fer et qu'on faisait tourner à l'aide d'une lanivelle, pendant qu'une main bien sèche, appuvatit ir ce globe, y développait de l'électricité parle frotte- Lent. Un conducteur de fer-blanc, sur lequel s'accumuait et se conservait le fluide, élail porlé par un homme l^onté sur un gâteau de résine.

Wolfius et Hausen modifièrent un peu la forme de leelle machine, en la munissant de gros conducteurs ïlés au moyen de cordons de soie suspendus au plafond i portés sur des pieds de verre.

Bientôt après; Winckler, professeur de langues g

que et latme à l'nniiersité de Leipsick, sub^itilua un f coussin & la maui de l'opéraleur Cette dernière modifi- F cation ne fut pas d'abord généralement goûlée Elle fui 'l-epoussée en France, surtout par l'abbé Noilet, qui con- ^h-uisit et fit adopter généralement la machine que rente la figure 51.

152 L'KLICniGITt STàTIQUL

On voit qae celte machine se compose d'un globe de verre A, que Ton fait tourner au moyen d'une roue Bportant *dans uue gorge ou rainure une corde enroulée sur l*axe du globe de soufre. Un aide présentait la main aa globe en rotation ; par le frottement qui en résnllait, rélectridté qui se formait demeurait accumulée sur le globe de soufre. Cette machine fut pendant longtemps en usage.

Maehlne électrique de RmMsdem» — Yers Tannée

1768 « un opticien anglais, nommé Rauisden, substitoa au globe de verre de la machine de NoUet, un plateaa circulaire de la même substance. Le plateau îroUsH en tournant contre quatre coussins de peau rembouirà de crin; Télectrlcilé développée sur ce plateau de verre passait ensuite sur deux conducteurs isolés par désfkds de verre. En 1770, l'usage de cette machine était général.

Machine éleetrlqvede RaauUleii modifiée. ^ La machine électrique généralement employée aujourdlnùi I est celle de Ramsden modifiée en ce sens, qu'elle adeni conducteurs au lieu d'un. La figure 52 représente cette machine. Voici comment il faut expliquer le défdoppement de rélectridté dans cette machine, et le puige de ce fluide sur les conducteurs qui doivent la ISP"^ et la conserver. ^}

L'électricité positive développée sur le plal verne V par frottement, décompose par infl Suide naturel des conducteurs G, G. L'extrémité conducteurs est armée de pointes par rinflueoœ qodles le fluide naturel de ces conducteurs est déoriv* posé, le fluide négatif passe, en franchissant Tîntervalle d'air qui le sépare, sur le plateau, pour ramener à l'état naturel l'électricité positive répandue sur ce plateau, tandis que le fluide positif reste accumulé sur les mêmes conducteurs. Des tiges de verre T, T, supportent et isolent ces conducteurs.

kouteiiie de i.eyde. — Les corps électrisés exposés

LEliCrniUlTÉ SIATIOUK. 153

liUiremeiil à l'air y pei-denl ra[udetiieiil leur élËClricité, WMree que l'air csl bon conidiicleiir du fluide électrique. P wi physicien de Leyde, Mussenbroek, s'occupail un jour ■ é'dectriscr de l'eau dons une iioie de verre, espérant qu'en raison de la mauvaise conduclibitilé du verre, l'eau

recevrai: une plus grande somme d'électricité et la conserverait plus longtemps. L'expérience ne présentant rieu de particulier, un des opérateurs qui aidaient Musseœbroek , voulut retirer la fiole : il la saisit d'une main <t*jpCTBbft l'autre main du copducleur métallique qui

154 L'ÉLASTICITB bTATIcUE.

amenait dans l'eau réleclricitè de la machine. QaelsBe furent pas sa suq)rise et son effroi de se sentir fnaçifk d'un coup violent sur les bras et à la poitrine. Mossenbroek se crut mort, et il déclara qu'il ne s'exposeraitpas à une nouvelle décharge semblable quand on loi offiirait la couronne de France.

A Paris, l'abbé Nollet répéta sur lui-même cette expérience, qui réussit si bien, que la commotion lui II tomber des mains le vase plein d'eau qu'il tenait. Il lipéta la même expérience à Versailles , devant le roi et la cour. Il donna la commotion électrique à toute ime compagnie de gardes françaises, composée de deox cent quarante hommes, qui se tenaient par la rniiD. formant ce que l'on appela dès lors la chatmâettriqxie, La commotion se fit sentir au même instant it tous les soldats qui se tenaient ainsi par la main. Qodques jours après, il soumit à la même épreuve lesrefigieux du couvent des Chartreux. La commotira U éprouvée simultanément de toutes les personnes qni composaient la chaîne.

vitesse de transport de Téleetrleltë et de U CM-

motion. — Tout le monde s'étonnait de la rapidité prodigieuse avec laquelle le fluide électrique se tnîseportâ d'un point à un autre. On essaya de mesurer il vitesse de transport de ce fluide. En France, Lemonnier,inbT&bre de l'Académie des sciences à Paris, fit, dau celle vue, un grand nombre d'expériences. Dans l'une de ees expériences, une personne placée à l'extrénnilé ffnn conducteur long de deux cent cinquante toises, rèW^ tait la commotion au moment précis où elle voyait brûler l'étincelle à l'autre extrémité de ce conducteur.

En Angleterre, la commotion se fit sentir au méfflc instant à deux observateurs séparés par la Tamise, l'eau du fleuve formait une partie de la chaîne condoctrice. On put même enflammer des liqueurs spiritneoses à Taide d'un courant électrique traversant le fleuve. On s'assura encore que la vitesse du passage du fliuVIe

r l'blasticité statiode. lî^

électrique, dans un fll qui avait douze mille deux cent soixante-seize pieds de longueur, était instantanée. Ces belles expériences excitèrent l'enthousiasme de tous les "fcysiciens de l'Europe.

f CoBSIrnellon définitive de In bonlellle de L«yde. — BFrance.NolIel modifie de plusieurs fa(;ons la fameuse ipérience de Leyde. Il montre que la forme de l'appa- ' sntre pour rien dans le résultat. Mussenbroek lODnalt ensuite que l'expérience éclione quand les ""'b extérieures de la bouteille sont humides. Watson, I Angleterre, montre que le choc est plus violent md le verre est plus mince, et que la force de la dé- ■ge augmente proportionnellement avec l'étendue la surface du verre; son intensité étant indépennte de la force de la machine électrique qui la WToque.

l*Un autre physicien anglais, Bévis, pensant que l'eau jlatenue dans la bouteille et la main qui la tenait, fosat seulement le rûle de conducteurs, substitua à I de la grenaille de plomb. Une feuille d'étain neloppant la bouteille jusqu'à une certaine hauteur Daplàca dès lors la main. On put ainsi placer la bouteille sur un support en bois sans qu'il fût besoin d'une personne pour la tenir.

C'est parcette série de découvertes successives, et quand on eut substitué des feuilles d'or à la grenaille de plomb, que la bouteille de Leyde reçut la forme qu'on lui donne aujourd'hui, et que représente la figure suivante.

L représente l'armature extérieure de

' iï' "■ la houleille que l'expérimentateur tient

ins la main, et C, le crochet par lequel la bouteille est

tpendue au conducteur d'une machine électrique.

V^BalT*« pbyBlqne de In bontetlle de Leyde. — Tous

p physiciens de l'Europe étaient resiés impuissants k fnner l'explication théorique de l'expérience de Le; de.

ISS L'

Cre«t à riUostre Fraidilio, philoasplie et savant Américain, que lamenoe doit ranalrae des effets de cet instrument. Void oMnment ôd ae md eompte du ]^ nomène depuis les travaux de FraôUia.

Qaand on met la bouteille de Leyda an c oa inn n ifati fm avec le conducteur d'une machine éleetrîqDe, fourmi- i sant par exemple du fluide positif» ce floidie passe daou les feaiUes d'or ou, comme on dît, dans la gsroitiiis Ik întérieBPe de la bouteille. Là, il agit par influence^ as | ^ travers du verre» sur la lame d'étain «pii reavekfpeil rextèriear, et il décompose son fluide nestffe. Le flddf positif repoussé, s'éôoule dans le ad. Le fluide néfrit au eontraire, est attiré ; mais le verre de la boalciltoiW mnnais condocteur, rarrèle et ne M permet paaiTilf former du fluide neutre avec le fluide positif quieMi rintérieur de là bouteille. C'est ainsi qu'une masseefllli'^ dérable d'électricité s'accumule entre les deù ganitsnSi la iiamitnre extérieure empruntant au soi avec ktgà elle la communique, autant d'électricité que la gsriilWf intérieqre de la bouteille peut en accumuler. Si saut oa fait communiquer les deux garnitures au d'un arc métallique pourvu d'un manche isolant Itt deux ëlectricités se précipitent au-devant l'une deFasAv et se combinent en formant une brillante étinadh^ l'on réunit les deux garnitures avec les mains, FtJ^leur reçoit une vive secousse, parce que la jHWiposition des fluides se fait i Tintérienr même As W corps en provoquant un ébranlement physiqi dérsble.

LE PAJUTONKIilU. 157

i£ vmimmM.

Hj^lskiii des «rneiens sur la natnre de la Cendre. —

Torigioe des âodéiés, chez les peuples de Tanâenne Asie, plus tard même en Europe, malgré la ciidlisatiou avancée des aations de la Grèoe et de l'empire ronaain, le tonnerre fut toujours considéré comme une arme vengeresse aux mains de la divinité. La pensée d'attribuer à la foudre une origine divine, d'en faire une sorte de manifestation de la colère céleste, s'est maintenue chez les différents peuples du monde depuis l'antiquité, et de nos jours mlùae, il a été difficile de l'extirper des croyances du vulgaire. Cependant la science moderne a parfaitement étatrii la véritable nature du tonnerre. Elle a démontré que les éclairs, le tonnerre et la foudre ne sont dus qu'à la décharge, opérée au sein des airs, de plusieurs nuages diversement électrisés. En découvrant la véritable origine de ce grand phénomène naturel, le génie de l'homme ^ rendu à la divixûté un hommage phis digne et plus sincère que ne le faisaient ceux qui entretenaient dans l'esprit du peuple, au sujet de ce météore, des craintes superstitienses et erronées.

JÊtade selemtlfi^ae da yliéounaène de la fondre ea* tFcprtae daas lee t^nkfm ai^odenica. *— Pour soumettre

à une étude fructueuse le phénomène de la foudre et des orages, il feUaii nécessairemeiU posséder un en** semhJe de notions scientifiques rigoureuses. Ce n'est donc qu'après le xvi' ^ècle» c'est-à-dire à l'époque de la cr^éatron des sciences physiques actuelles, que des re* cbericbes sérieuses purent ètpe entreprises pour Q%r

158 U PAliTOMiaiRlI.

pliquer la nnlure et Torigine de ce météore. Qaand les lumières de la science et de la raison eurent disâpé les ténèbres de la superstition des anciens âges, on osa soumettre à un examen réfléchi le grand phénomène ([ui n'avait été jusque-là pour les hommes qa*an sujet d'épouvante ou de fausses notions.

opinion de Deseartes et de B«erhaave m» la cmm

da tonnerre. — Descartes, ce philosophe immortel qui a tant contribué à la création des sciences modernes» fut le premier qui essaya de découvrir la cause du tonnerre. Il attribuait ce phénomène à la chaleur qui sewt résultée de la chute d'un nuage tombant sur un mire placé plus bas. Boerhaave, l'illustre médecin de leffe dont le nom jouissait en Europe d'une renommfeatf égale, proposa ensuite, pour expliquer la formatoia tonnerre, une théorie plus rigoureuse que celle de Dèscartes. Ralliant toutes les opinions, la théorie de Boe^ haave fut unanimement professée en Europe jnsqifaB milieu du xvnr siècle. Boerhaave rapportait la caine du tonnerre à l'inflammation, se produisant an seÎB de l'an*, des difiérents gaz ou vapeurs émanés de h sor face de la terre. Tout inexacte qu'elle était, cette théorie fut admise d'une manière unanime , et elle eirfraF^ pendant longtemps la marche de la science len fexplication rationnelle du phénomène qui nous oeco^*

Déeonverte de ranaloffle de la fondre et de FélM*

trieUé. — On a de tout temps observé, pendant les orages, des flammes, des aigrettes ou des scintillations brillant au-dessus des mâts des vaisseaux, des clochers des églises, des piques ou des épées des soldats. Ces phénomènes n'excitèrent longtemps qu'une curiosité stérile. L'analogie des efiets de la foudre avec ceux de l'ékctricité ne se fit jour qu'au moment où l'on commençait à étudier les phénomènes électriques. A cette époque, le docteur Wall, physicien anglais , exprima l'idée de la ressemblance de l'étincelle électrique avec l'éclair, et de la singulière analogie du craquement de ceVe

LE PARATONNSftU. 199

étincelle avec le bruit du tonnerre. En 1735, le physicien Grey exprimait plus formellement la même analogie. En France, Tàbbé NoUet pensa qu^on pourrait c en c prenant rélectricité pour modèle , se former, touc chant le tonnerre et les éclairs, des idées plus saines « et plus vraisemblables que tout ce qu'on avait imaginé « jusqu'alors. » L'académie de Bordeaux, en 1750, couronna un mémoire de Barberet, médecin de Dijon, qui admettait l'analogie de la foudre avec l'électricité, mais sans invoquer aucune expérience de physique et en se maintenant dans les termes d'une simple dissertation académique.

Quelques jours à peine après la publication du mémoire de Barberet, couronné par l'académie de Bordeaux, un savant appartenant à la province de Guyenne, présentait à la même académie un mémoire dans lequel il assurait, d'après les effets produits par la chute de la foudre sur un château situé près de Nérac, « que la foudre était analogue avec l'électricité. » Cet observateur était M. de Romas, sur les travaux duquel nous aurons à revenir. ^ ?f c>v^v\ f \. a

Frantcllii établit l^nalofl^le probable de la fovdire

et de l'éieetrieUé. — Nous avons VU, en parlant delà bouteille de Leyde, que l'illustre Franklin avait eu le mérite d'expliquer les effets de la bouteilledeLey|e. Il rendit aux sciences un service tout aussi^fgïfSîeeh faisant ressortir l'extrême analogie que la foudre présente avec l'étincelle électrique, et en développant cette pensée beaucoup plus que ne l'avaient Tait ses prédécesseurs.

Franklin n'était pas un physicien proprement dit , c'était un grnnd citoyen et un sage. En appliquant son bon sens naturel et l'allenlion d'un esprit libre et indépendant à l'étude des phénomènes électriques, il accomplit ^es découvertes qui immortaliseront son nom comme savant, pendant qu'il exécutait, dans Tordre moral et politique, des travaux de la môme valeur.

Fils .d'un pauvre fabricant de savon, Benjamin Fran-