BALANCE DE COULOMB. 3G

d'électricité de même nom ; ce grand physicien a établi expérimentalement deux lois : 1° la force attractive ou la force répulsive varie en raison inverse du carré de la distance ; 2" ces forces sont proportionnelles aux produits des quantités d'électricité dont les deux corps sont chargés.

Balance de looiom* — La balance de Coulomb se compose essentiellement d'un fil de métal fin et long, fixé à l'extrémité supérieure par une pince, portant & l'extrémité inférieure une aiguille horizontale de gomme laque terminée par une balle de sureau dorée A (fig. 259); la pince qui supporte le fil fait partie d'un tambour circulaire T, dont le contour porte une division en degrés et qui peut tourner sur la garniture métallique d'une colonne cylindrique de verre, dont l'axe vertical se confond avec la direction du fil. La colonne est fixée au couvercle d'un cylindre creux ou cage, qui porte dans un plan horizontal une division en degrés.

Un repère gravé sur la garniture fixe qui supporte le lambouT indique la position de celui-ci.

Le plan horizontal qui contient la division de la cage renferme l'aiguille et le centre de la sphère qui la termine ; le couvercle offre une ouverture par laquelle on introduit et l'on fixe une balle desureau isolée B, que l'on peut électriser et qui peut toucher la petite balle mobile A.

Le principe de la balance de torsion est celui-ci : lorsque le fil est abandonné à lui-même, il prend une certaine position, et l'on peut s'arranger, en tournant le tambour, de manière que la balle A vienne au point où sera introduite la balle B, au zéro de

la graduation; alors le fil n'est pas tordu. Coulomb a mesuré la force nécessaire pour tordre le fil d'un degré en agissant sur la boule mobile, perpendiculairement à sa direction et dans le plan horizontal qui la contient ; il a reconnu que pour tordre le fil de 20°, de 50°, de 100°, il faut employer une force exactement 20, 50 et 100 fois plus grande. Ce qu'on exprime en disant que l'angle de torsion est proportionnel à la grandeur de la force qui le produit.

Ainsi, nous pouvons comparer les forces, et une force quadruple d'une autre tordra le fil quatre fois plus que celle-ci.

Vérification des lois. — Voulons- nous vérifier, comme le faisait Coulomb, la loi des répulsions électriques ? Plaçons-nous devant la balance; la balle A étant au zéro de la graduation, le tambour au repère, la torsion nulle, introduisons la balle B électrisée. La première, attirée, électrisée par le contact, est repoussée aussitôt, le fil est tordu, et l'équilibre s'établit à une certaine distance : si la sphère A se maintient, par exemple, à 30° vers la gauche, l'angle de torsion est aussi égal à 30°. Tournons le tambour de manière à ramener la boule A à 15 degrés seulement de la sphère fixe; nous voyons qu'il faut pour cela le tourner de 105° vers la droite à partir du repère, et en ajoutant à cet angle celui de 15° vers la gauche que fait l'aiguille avec sa position primitive, nous avons un angle total de torsion égal à. 120° ; cet angle est quatre fois plus grand que l'angle de 30° : ainsi, la force répulsive à une distance moitié est quatre fois plus grande.

Vient-on à toucher la boule fixe avec une boule exactement semblable et isolée, l'électricité se répand sur les deux corps conducteurs et se partage également, la boule fixe ne contient plus que la moitié de l'électricité dont elle était d'abord chargée; aussi, pour maintenir la répulsion à 15°, on voit qu'une torsion moitié suffit : on trouve que l'angle total de torsion est alors 15 + 45 = 60. La seconde loi est donc démontrée : pour une quantité moitié d'électricité sur l'une des boules, la force répulsive est moitié.

Pour vérifier la loi des attractions électriques, on charge Tune des boules d'électricité positive, et l'autre d'électricité négative, mais il faut par un fil de soie, tendu verticalement, empocher la boule mobile de venir rencontrer la boule fixe, et il faut opposer les forces de torsion aux forces attractives pour mesurer celles-ci.

Pour que les expériences faites avec la balance de torsion réussissent bien, il est essentiel de bien dessécher l'air contenu

L'ÉLECTRICITÉ SE PORTE A LA SURFACE DES CORPS. 369 dans la cage; on y arrive facilement en plaçant dans l'intérieur de la balance un vase de verre V large, contenant de l'acide sul-

furique monohydralé.