Tentatives de vérifications expérimentales

Eccpériences de Feddersen ('). — Feddersen observait Fétincelle produite par la décharge d'une bouteille de Leyde au moyen d'un miroir tournant concave ; il a aussi projeté l'image de l'étincelle, au moyen d'un tel miroir, sur une plaque sensible et il a ainsi photographié les divers aspects de l'étincelle.

Il a fait varier la résistance du circuit : avec une faible résistance, il obtenait une décharge oscillante, et son dispositif lui permettait de voir comment variait la période quand il faisait varier la capacité du condensateur ou la self-induction du circuit.

Pour faire varier la capacité, il suffisait de changer le nombre des bouteilles de Leyde : Feddersen a à peu près vérifié la proportionnalité de la période à v'C.

Pour faire varier la self-induction, Feddersen changeait la longueur du fil conducteur ; la vérification de la proportionnalité à yL ne se fit pas bien : il n'y a rien là d'étonnant, car nous avons négligé dans la théorie la capacité de ce fil ; or, dans les expériences de Feddersen, sa longueur atteignait

(>) Feddersen. Annales de Ch. et Ph., t. LXIX, p. 178 (1863).

TENTATIVES DE VERIFICATIONS EXPERIMENTALES 37 parfois plusieurs centaines de mètres ; il était suspomlii an mur et formait avec lui un véritable condensateur dont la capacité n'était pas négligeable vis-à-vis de celle du condensateur principal.

Quant au coefficient numérique Stt, Feddersen n'a pu en vérifier la valeur, car il ne connaissait pas bien la valeur de la capacité de ses condensateurs : il n'a pu vérifier que des proportionnalités. La théorie que nous venons d'exposer ne permet guère de douter delà valeur de ce coefficient; cependant on pourrait se demander si les lois d'induction sont les mêmes que pour une décharg-e lente, quand on arrive à une rapidité très grande des oscillations.

Feddersen a obtenu des périodes de l'ordre de 1 0- ' secondes .

En augmentant graduellement la valeur de la résistance, ce qu'il faisait en intercalant dans le circuit de petits tubes pleins d'acide sulfurique, il a obtenu des décharges continues, puis des décharges intermittentes, ces dernières pour des valeurs très grandes de la résistance, par exemple avec des cordes mouillées.

Expériences faites au moyen de tubes de Geissier. — Elles permettent bien de montrer la périodicité de la décharge, mais non de trouver les lois de cette périodicité.

Expériences de M. Mouton (').— Elles ont été faites avec une bobine d'induction ; le phénomène oscillatoire était provoqué dans l'induit par la rupture du courant inducteur ; il était mis en évidence de la façon suivante : un système de roues permettait d'ouvrir l'inducteur à un certain moment, puis de mettre les deux extrémités de l'induit en communica-

{') Mouton, Thèse, 187fi.

tion avec les bornes d'un électromètre, un certain temps avec l'ouverture de l'inducteur ; en faisant varier ce temps, on obtenait l'état des deux extrémités de l'induit à différentes phases de la période.

Mais, dans ces expériences, on ne peut espérer vérifier les lois de la périodicité de la décharge, parce que la bobine tout entière forme, en somme, un condensateur ne remplissant pas les conditions exigées par la théorie.

Possibilité d'oscillations plus rapides. — Puisque la période est donnée par :

T = 27rv'LC,

on peut espérer diminuer la durée de la période en diminuant L et C. Mais pourra-t-on le faire au-delà d'une certaine limite avec une intensité suffisante pour permettre d'observer des effets d'induction par exemple ?

Pour comprendre le problème qui se pose, comparons les oscillations électriques à celles d'un pendule.

Pour faire osciller un pendule, il faut l'écarter de sa position d'équilibre et faire ensuite disparaître la cause qui le maintenait écarté de cette position. Mais il faut que cette cause disparaisse rapidement, en un temps petit, par rapport à la durée d'une oscillation; si, par exemple, ce temps était le quart de la durée d'une oscillation complète, le pendule serait justement revenu à sa position d'équilibre au moment où cesserait la cause qui l'en maintenait écarté : il garderait cette position et n'oscillerait pas.

Ici, nous avons quelque chose d'analogue : il faudra que la cause qui écarte le système de son état d'équilibre, c'està-dire, par exemple, dans les expériences de Feddersen, la

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charge do la batterie, disparaise en un temps très court par rapport à la durée d'une oscillation, qui est elle-niênie trùs petite,

31. Expériences de Hertz ('). — Hertz a résolu ce problème au moyen d'un appareil nommé excitateur {flg. 2). Deux capacités en forme de sphères sont prolongées par un conducteur, au centre duquel se trouve une solution de continuité, limitée par deux petites ])oules dont on peut faire varier la distance. A chacune de ces deux extrémités aboutit l'une des extrémités du fil induit d'une bobine d'induction.

FiG. 2.

Les deux moitiés de l'excitateur se chargent l'une positivement, l'autre négativement, et le micromètre à étincelles est le siège d'une force contre-électromotrice qui tend à empêcher l'équilibre de se rétablir. Quand la différence de potentiel est suffisante, l'étincelle éclate et le courant qui se produit est dû non seulement à la neutralisation des électricités des deux sphères, mais encore au courant de décharge de la bobine.

Des oscillations se produisent alors,

(') \\\ed. Annalen, t. XXXI, XXXIV, XXXVI.

Le fait capital est cette propriété particulière de l'étincelle que rien ne faisait prévoir : quand elle se produit, la force contre-électromotrice qui empêchait l'équilibre de se rétablir est supprimée au bout d'un temps très court, très court même par rapport à la durée d'une oscillation, qui est pourtant de l'ordre de 10~^ secondes.

Le rôle de la bobine est double, elle sert : 1° à charger les deux extrémités de l'excitateur ; 2° à faire disparaître brusquement la force contre-électromotrice qui s'oppose au rétablissement de l'équilibre.

Si nous reprenons la comparaison d'un pendule, nous aurons \m phénomène analogue à celui qui se passe ici en l'écartant au moyen d'un fil de sa position d'équilibre et en provoquant la rupture brusque du fil, ce qui permet au pendule d'entrer en oscillation.

Voici dans quelles circonstances Hertz a découvert cette propriété de l'étincelle.

Premières expériences de Hertz. — Hertz se servit d'une bobine d'induction, les deux extrémités de l'induit formant un interrupteur à étincelles.

FxG. 'À. Une des extrémités de cet interrupteur

était mise en communication avec un rectangle conducteur portant lui-même un petit interrupteur à étincelles AB [fifj. 3).

Il constata qu'à ce petit interrupteur se produisaient des étincelles beaucoup plus fortes qu'il ne s'y serait attendu. A se charge d'abord, B ensuite et, bien que le temps que rélectricité met à parcourir le rectangle soit très petit, la