ELECTRICITE PAR INFLUENCE

l'aide d'un second corps, on détermine sur chacun d'eux une séparation des deux électricités : Tune d'elles passe sur lun des corps frottés et l'autre sur l'autre, où, se trouvant de chaque côté en excès quand on éloigne les corps, elles manifestent leur présence par les phénomènes que nous avons décrits.

Voici maintenant comment s'explique Télectrisation par influence, c'est-à-dire ks phénomènes que nous a présentés le cylindre conducteur placé dans le voisinage de la sphère éleclriséc. L'électricité positive de cette sphère attire Télectricité négative et repousse l'électricité positive du conducteur; la première se porte vers l'extrémité A (fig. 361), la seconde est refoulée vers l'extrémité B. Mais l'attraction est plus forte en A que la répulsion en B, parce que la distance à la source est moindre pour la première région que pour la seconde : voilà pourquoi la ligne neutre est plus rapprochée de A que de B. Quand on met le conducteur en communication avec le sol , c'est comme si on allongeait indéfiniment ce corps, ce qui expli<iut* l'accroissement de tension de l'électricité négative en A; la ligne neutre indéfiniment reculée n'est plus placée sur ce cylindre, de sorte que, si Ton rompt brusquement la communication, on ne trouve plus sur h» cylindre que de rélec^tricilé négative, (iette dernière se trouve d'ailleurs inégalement distribuée à la surface, à cause de l'inégalité d'action de la sphère sur des points qui sont situés à des distances croissantes.

La même hypothèse va nous rendre compte des premiers phénomènes que nous avons étudiés, e'est-à-dire de l'attraction et de la répulsion <h»s eorps légei's par un corps électrisé.

Quand on approche la halle de sureau du pendule électrique d'un cylindre de verre C, chaigé d'électricité positive, qu'arrivc-t-il? LVdeclricité montre de la halle est décomposée par influence, la positive est re]M)ussée en ^, si le fil est isolant, ou refoulée dans le sol s'il est conducteur; la négative est attirée en n. Dans les tleux cas, la tendance à se rejoindre

60i LIVRE V. — L ÉLECTRICITÉ.

de l'électricité positive do la balle et de Télectricité négative du bâton fait dévier le pendule de la verticale : il y a attraction. S'il y a contact, les électricités se combinent, et h balle reste chargée d'électricité négative, pourvu toutefois qu'elle soit isolée. De là, WW^^M ï*ép^lsion entre les deux électricités de '^4'i4 f^ même nature que contiennent en ce mo- Fig. 364.-CAuse de raitrac- x^y^^i^x Ics dcux coros cu préseucc. Quand la

non des corps légers. i r ^

balle n'est pas isolée , l'électricité positive est refoulée dans le sol, et le contact détermine la combinaison des deux électricités contraires; la balle revient à l'état naturel, et il n'y a pas de répulsion. Tous ces faits, nous l'avons vu dans le chapitre précédent, sont ceux que l'observation constate.

L'électrisation d'un corps conducteur isolé, par le contact d'un corps déjà électrisé, s'explique aussi aisément. Avant le contact, l'électricité neutre du conducteur est décomposée par influence : il y a attraction de l'électricité positive, par exemple, du corps préalablement électrisé,pour l'électricité négative du conducteur, et répulsion de l'électricité positive. Le contact détermine la combinaison, dans une certaine proportion, des électricités qui s'attirent, et il reste sur le conducteur un excès d'électricité positive. De là, une charge d'électricité de même nature que celle de la source électrique, ce qui fit croire d'abord que l'électrisation se faisait par une sorte d'écoulement de l'électricité qu'on assimilait à un fluide : et Thypothèse paraissait d'autant mieux fondée que le contact diminuait la charge électrique de la source. En réalité, il n'y a pas de partage d'électricité entre les deux corps; mais bien une action de décomposition par influence, puis une combinaison partielle. Cette combinaison a lieu souvent à travers l'air un peu avant le contact, et elle est, comme nous l'avons vu, accompagnée d'une explosion et d'une étincelle.

Enfin, l'action des pointes trouve aussi dans l'hypothèse précédente une explication plus complète que celle que nous

ELKCÏUOïSCOPKS. 603

avions vaguement indiquée plus haut. Quand on présente à un corps électrisé un conducteur terminé par une pointe, leleclricité neutre de ce conducteur est décomposée par influence; et comme rélectricilé opposée à celle du corps éiectrisé possède à Textrémité de la pointe une tension infinie, il se fait une combinaison rapide des deux électricités de noms contraires : le corps éleclrisé se trouve déchargé.

J^ 11. t:LLi:TKuS«:oi'i>.

On donne le nom à'électroscopcs à des appareils qui servent à constater la présence de Télectricité libre développée sur un corps, et mcMue à en apprécier la tension.

Le pendule électnifue, que nous n'avons plus à décrire, est un électroscope, et nous avons eu Toccasion d'indiquer plusieurs de ses usages.

Uélcctroscopr à cadran est représenté dans la figure 3t)o. Il est formé d'un support conducteur, surmonté d'un cadran en ivoire.

Au cendre du cadran, se trouve suspendue la tige d*un pendule à balle de sureau, tige trés-nrnice également en ivoire. Quand on place cet appareil sur un corps chargé d'électricité, ,.^. 3^, Ê,,,,roscope à cadran.

celle-ci se répand sur toutes les parties de Télectroscope. La balle de sureau, d'abord en contact avec le support, est repoussée, et sa déviation d'avec la verticale est inditjuée par les divisions du cadran, Tangle étant d'autant plus grand qui* la charge électrique du corps est plus considérable.

Uélevtrosvopc à jcinlles dor (tîg. .*it>0) se compose d'unr cloche en verre posée sur une plaque de métal, a Fintérieur de laquelle pénétre une tige en laiton surmontée extérieurement d'une- boule. La tige métallique supporte deux feuilles

Fig. 366. — Ëlectroscope à feuilles a»or.

d'or qui se maintiennent verticalement au contact, quand la

charge électrique de l'appareil est nulle, et qui divergent dans

le cas contraire. Voici comment on fait usage de rélectroscope

jy à feuilles d'or, quand on veut recoiH

^^'/X^ naître si un corps est ou non élee^

JX^y trisé :

^r On approche lentement le corps

*en question de la boule extérieure } s'il n'est pas chargé d'électricité , \ les feuilles se maintiennent au con*

j tact. S*il est au contraire électrisé,

positivement par exemple, l'électricité neutre du système formé par le bouton, la tige métallique et les feuilles d'or, sera décomposée par influence, l'électricité négative attirée dans le bouton, l'électricité positive repoussée dans les feuilles; celles-ci s'écarteront donc alors Tune de Tautre, en formant entre elles un angle d'autant pins grand, que la charge élecfri*que du corps est plus considérable. Qu'on vienne maintenante toucher le bouton avec le doigt, et l'électricité de même na-^ ture que celle du corps inducteur s'écoulera dans le sol; c'est le fait que nous avons constaté plus haut en décrivant les phénomènes d'électrisation par influence. Les lames d'or ?e rapprocheront donc de la verticale, et le système sera chai^ d'électricité négative principalement accumulée dans le bouton. Si on enlève le doigt, et en même temps le corps inducteur, cette même électricité négative se répandra dans le système, et fera de nouveau diverger les feuilles d'or. L'électroscope se trouve donc, par cette opération, chargé d'électricité, laquelle est toujours de nature contraire à celle du corps qu'on lui a présenté. En cet état, il peut servir à reconnaître quelle est la nature de cette électricité, au cas où elle serait ignorée. Voici comment on procède alors à cette détermination.

LES MACHINES ELECTRIQUES. 6f7

On approche du bouton de l'instrument un corps charge d'une électricité connue, par exemple un buton de résine électrisé négativement. Dans le cas que nous avons supposé, c'est-à-dire les feuilles se trouvant chargées négativement, qu'arrivera- 1- il? L'influence de l'électricité négative du bâton se manifestera par un accroissement de divergence des lames, Télectricité négative de la tige étant répoussée dans ces dernières, dont la tension se trouvera ainsi augmentée.

Si au lieu d'un bâton de résine, on eût pris un bâton de verre, électrîsé positivement, les électricités contraires des lames d'or et du verre se seraient attirées; la divergence au lieu d'augmenter aurait diminué jusqu'au contact. Mais dans ce cas, il pourrait y avoir une cause d'erreur, en ce que les lames étant aiTivées au contact, Tinfluence du bâton de verre peut déterminer une décomposition nouvelle, et dès lors une divergence des lames d'or. Il vaut donc mieux, quand il n'y a pas tout d'abord divergence, faire une seconde épreuve avec un corps chargé d'une électricité opposée.

Telles sont les épreuves à l'aide des<|uelles on peut reconnaître la nature de l'électricité d'un corps, quand <*'est ce corps qui a servi à charger l'électroscope. Il est clair qu'on pourrait suivre une marche inverse, charger l'électroscope d'une électricité connue, et s'en servir pour recoimaître Tespèce d'électricité dont un autre corps est pourvu.

^ III. \r< m\ciiim:< hLiiciniorr^

Nous savons maintenant comment, à l'aide d'un corps électrîsé par le frottement, on peut eu électriser un autre par influence. C'est donc le moment de décrire les principales machines imaginées pour recueillir des quantités plus ou moins considérables d'électricité positive et négative; la construction de ces machines étant basée, comme on va le voir, sur ces deux modes d'électrisalion.

C'est à Otto de Guericke qu'est due l'inveution de la pre mière machine électrique. Elle consistait essentiellement e un globe de soufre ou de résine monté sur un axe auquel o imprimait un mouvement rapide de rotation. En appuyai les deux mains sur ce globe, il en résultait un frottement qi électrisait le corps non conducteur; et, pour recueillir l'élec tricité ainsi développée, on suspendait horizontalement au dessus du globe, à l'aide de cordons de soie, un cylindi métallique. Une des extrémités de ce cylindre affleurait 1 globe de soufre, ou encore, une chaîne de métal descenda du conducteur à une petite distance de la surface du globt L'électricité développée à la surface du soufre, décomposa par influence l'électricité neutre du conducteur isolé qui î trouvait ainsi chargé, à ses deux extrémités, d'électricité opposées. Nous avons reproduit, dans la figure 367, une me chine électrique de ce genre, telle qu'on la construisait 6 milieu du dix-huitième siècle, à l'époque oii l'abbé Noll répétait devant les gens du monde une multitude d'expo riences amusantes ou curieuses.

La machine électrique à plateau de verre est, de toi les appareils modernes de ce genre, la plus générale ment employée. La figure 368 va nous rendre sa descriptic facile .

Un grand plateau eu verre de forme circulaire est mon verticalement sur un axe métallique, autour duquel on pe le faire tourner à l'aide d'une manivelle. En passant entre 1 deux montants en bois qui supportent l'axe du plateau, la sui face de ce dernier frotte contre deux svstèmes de coussii fixés aux montants. Le mouvement de rotation détermine doi l'électrisation du disque de verre, qui se charge d'électrici positive sur ses deux faces. Les coussins ne sont pas isole afin que l'électricité négative dont ils se chargent puis s'écouler dans le sol; si cette électricité s'accumulait sur 1 coussins, il arriverait un moment où son influence sur réle«

LES MACHINES ÉLECTRIQUES

rîcîlé positive du verre, devenant égale à raetion due au frottement, limiterait nécessairement la char^ du plateau; une chaîne métallique met donc les montants et les coussins en communication avec le sol. Chaque coussin est rembourré de criuy et recouvert d'une enveloppe de cuir, dont la surface est enduite d'or mussif ou don amalgame de zinc; rexpérienee a prouvé que ces dernières substances ont une grande eflîcacilé sur la production de lelectricité.

Telle est la disposition de la partie de la machine qui a pour objet le développement de lelectricité. Voici maintenant comment on s en sert pour charger les conducteurs. On nomme ainsi deux longs cylindres en laiton^ isolés sur des pieds de verre^ terminés par des portions sphéritines, et réunis entre eux par un cylindre transversal de phis petit diamètre. Les deux extrémités de ces cylindres voisines du plateau portent des mâchoires métalliques garnies de pointes, tournées vers le disque de verre, mais à une distance sufûsante pour qu'il n*y ait pas contact pendant le mouvement de rotation. Voyons maintenant ce qui se passe, à mesure que le plateau de verre se charge d'élecU^icité positive. Cette électricité agit par influence sur Félectricité neutre du conducteur, la décumpose, attire rélectricité contraire, c'est-à-dire la négative, qui s'échappe parles pointes en neutralisant des quantités éiiuivalentes de rélectricité positive du verre. L'électricité positive du conducteur est, au contraire, repoussée sur les deux cylindres métalliques où elle s'accumule. On voit sur Tun deux un électroscope à cadran, dont la pendule montre, par son écart, la tension de rélectricité recueillie. Le verre s'électrise à mesure qu'il vient frotter les coussins, mais il se décharge en passant devant les pointes des mâchoires : il n*y a donc à la fois que deux secteurs du cercle qui soient éleclrisés. Ce sont ceux-là qu'on voit, dans la figure, protégés par des écrans de tafletas ciré, qui empêchent la déperdition causée par Thuniidite de Tair, Four que la machine fonctiorme bien, il faut d'ailleurs que l'air de la chambre où elle se trouve soit sec et à

612 LIVRE V, - I;KLECTRICITÊ.

une température suffisamment élevée : on essuie avec soin^ avah ropération, les supports en verre qui isolent les conducteurs. Ratûsdeu^ constructeur anglais du dix-huitième siècle, est rinventeur de la machine à plateau, dont la construction a été, du reste, perfectionnée depuis cette époque.

Avec la machine de Naîrne (fig. 369), on obtient à la fois, mais sur deux conducteurs séparés, Télectricité positive et

rj

Fig, 369* * Machiad de Nairoe^ fouraîssàot les deux électricités.

réiectricité négative. L'un des conducteurs est muni de pointes : il s'électrise donc positivement comme ceux de la machine à plateau* L'autre conducteur porte le coussin dont le frottement, sur un grand cylindre de verre, détermine la séparation des deux électricités, formant réiectricité neutre du système : un pièce de taffetas protège d'ailleurs la surface (lu verre contre la déperdition de Télectricité développée. Il résulte de là que, pendant que Télectricité positive s'accumule sur le verre, la négative est repoussée dans le coussin et de là S!ir le cooducteur. On peut ne conserv^er que l'une des deux électricités recueillies ; il suffit pour cela de faire communi-

LE? sla':z:m? iuiitmi-ue?- eia

qoep avec le soL ^ ^ liôe l^Zfi ci:iiiic, le cvodocteur qui porte lautre élé^irit^itfr.

Van Marcm 2 Irz.i^** ^z.-f niàtiilLe êlei:tri*pe qui p»eut fonctionner â roIoLte, -iil" vziiir ^^ell-r ce Râms-ien. soit comme ceLe ce >.iir!i-: •12, ;«rii: ririi-rlllr sur se? cooducteurs. soit de ^cl■^!t^i:l^r: -.:?îLuTr. 5*::: dr 1 r.'r*:*ri:::é neçative, ou encore Tune «e: l'ic:r'r i Là icLî.

Si Ton a?:te c:i nrriTir^r cL-ri. f^: Cii.? Tia tube d»? v^rre. dans un tub^ i^ir.zir^ri.rifr f*ir Tieii:*-r. :z. volt d^Ls l'ob^jo* rite des lu^cLT* «r:: Liiipi-rrit la pM-i:::tio:i «iciie «lÂrtâÎDe quantité dêl-Mîri^iLi-: : rL -^ïi «rSrî. îe tnbe de r^rre attira alors les corps U'-^rs- -ilij*u l-r frijîtem-rnî de* li^juid^s «lontre les corps soiidf:'? pent •ê-tre la^si eiLpIoyé •:.::.:i.^ nO'le dVIectrisatioD. Tor:tei:>- ol -^ *.i^iI^p-« '. -".lllir:: .j-:^Li > Lvf^rd fitdéconTiir. eu 1^\ zzi d-.yriL tri^3-ef£':a-:e •: obteLÎr de lelcclricrté. par Le :j:t:r:ZirTit •:oL*r»^ en solide, d'un jet de vapeur mélangé de ç^LTir^lr^e^ Lî'Tnîde*. Tel e4t le pricdpv: de îa machine éleetri-T^e d'Arn--*tr»:L2 -ic* r^rprê^Lte la Ss^re 37*>.

Une cbaiifSêre. -js^Jee par des p:e»i* dit Terre et remplie d'eaa distillée, pr^dol: de la Tip-riiLr i h-iute pre<*î-:n : celle-i:! s'échappe daos Fair c« ciie *érle de be»!'«. «rnb* **être en rîTrie condensée dis* v.c pii.--.i4e i rr^Ter^ -^ne >.l*e de in :>li.e d'étoupesmoail.êe''- r:'. !:.■.:..:.•::-" •«•.r.^'.^v.r.-.-^L* >■•*:]: r< zir ••i s'échappe la v^ptr?:?- I>> ::•: :r:e>:tri li : .i ir^. ir .«ii-Tr- :-ir la condenâatioQ de -i 'i:»^:r. fr:"vr.* ir': :' : e ■ :.*r^ :'- !iiie de buis qael.e*» 'xir.: .rr.-r.:- i'^-.:.*; de :-::-:Ter :--l* le< be-:s d'cchapp^Gie:i*^e: ir.<r\ iol:.'^ .-^ :--.r ..- ■:- •> ..x-v'. r'.mé-f d ; même bols. I^ le -^rrvilv ^e i'i"-.i'e --^r.-! i^^ : d i::Mi: cl:? d'abondanee. •p^e .1 pr^r-kr. de .i ^-.re -r e:^: :1 .• 'rle^re : li chaaiiere se *izav2'^. : -1-.;t:':.> r-^luTe. lî ^\z^\? dr^T'irr:cHénéaarhre. Por*r r^:T^e...ir >> d-^rT-.-::e. 1 ::^<^-:'e iii jetsdeTapecr:::; -.."xd :..vi;: l-.. .-.--.■.:-: -: i-ie v-r-ed- z* .z:r:<,

il est ticheux «zue i u.-^.^e er. *ol: irc :..ciin':-:e.*> cL^e. c-irm: * -^ * A

les macbioes de ce genre, celle de Flûstitut polytechnique de Londres, munie de quaraule-six jets de vapeur, et donnant

des élincelles de soixante centimètres de longueur; celle de la Sorbonne^ à Paris, qui porte quatre-vingts becs, et fournit aussi des étincelles continues de plusieurs décimètres de longueur.

-rA.

Fig, 370. — Machine hydro-éleclrîque d'Armstrong.

On emploie souvent dans les cabinets de physique et dans les laboratoires de chimie^ un appareil plus simple que ceux dont nous venons de donner la description , et propre à produire rapidement rélectricilé dont on a besoin. C'est Vélectrophorc à gâteau de résine (fig, 371), de soufre ou de caoutchouc.

Il se compose d'un disque de résine par exemple, coulé

^K^ LES MACHINES ELECTRIQUES.

W dans im moule de bois ou de lailou, et d*ao plateau métallique -^ A bords arrondis^ muni d'uo manche isolant en verre. On élec- ■ trise la résine en la frottant obliquement avco une peau de chat; elle se charge ainsi d électricité négative. On pose alors le plateau métallique sur le gâteau électrîsé, et rélectricilé neutre du métal est décomposée par influence, de sorte que la ùtce inférieure, en contact avec la résine, s'électrise posili-

Vig. 31 1. ^ Êkctfti{>lior« à fiieau 6» Fésii».

vement, et la face supérieure négativement. En touchant la face supérieure avec le doigt, son électricité négative s'écoule dans le sol, et si alors on enlève le plateau métallique à Taide du manche isolant, il reste chargé délectricilé positive, en assez grande quantité pour qu'on puisse en tirer une élincelle. 11 faut remarquer que rélectricilé recueillie n'est pas donnée par le contact de la résine et du métal» contact qui n a lieu d'ailleurs qu en un petit nombre de points* Dés lors, le gâteau

de résine reste, après ropération, chaîné d'électricité négative, de sorte qu'on peut répéter plusieurs fois l'opération avec succès, et à de longs intervalles. Un électrophore, renfermé dans un lieu dont l'air est bien sec^ conserve pendant des mois entiers l'électricité développée à sa surface par le frottement.