J’ai le premier signalé ce fait

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coup plus complexe que ne l’indique M. Gaugain, et que la perfection du vide exerce une notable influence.

Dans le vide barométrique le plus parfait que nous puissions obtenir, et qui cependant ne l’est pas complètement, puisqu’il s’y trouve encore de la vapeur de mercure, l’étincelle d’induction donne lieu à une lumière complètement blanche qui remplit entièrement tout le tube. M. Masson, pour cette expérience, a recours à d’immenses baromètres dont il détache la chambre vide , après l’avoir fermée à la lampe et y avoir introduit deux fils de platine (voir fig. 36, 37). De cette manière, il obtient un œuf électrique avec un vide permanent. En faisant passer dans un semblable appareil le courant d’induction issu du pôle extérieur de l’appareil, M. Masson a pu, au moyen d’un anneau métallique, soit en cuivre, soit en papier d’étain , arrêter et raccourcir à volonté la lumière remplissant le tube. Ce que l’on conçoit d’ailleurs facilement puisque, d’après ce que nous avons déjà dit, le jet lumineux, en se portant sur cet anneau, réagitjpar condensation et produit un effet analogue à celui que nous avons déjà signalé pour les condensateurs.

Préoccupé depuis longues années des propriétés du carbone, M . Despretz a eu l’idée de soumettre, pendant un temps très-prolongé, le carbone pur à l’action de l’électricité d’induction; il fixa donc au pôle positif du circuit occupant la boule inférieure de l’œuf électrique, un morceau de sucre candi qui, comme on le sait , représente le carbone le plus pur, et pour en recevoir la sublimation, il adapta à la boule supérieure une houpe de fils de platine très-fins. Il pratiqua aussi bien qu’il le put le vide dans l’œuf, et laissant passer pendant plus d’un mois le courant entre le charbon et les fils de platine, il aperçut, au bout de ce temps, que ses fils se trouvaient recouverts d’une poussière noire, au milieu de laquelle se distinguaient quelques cristallisations. Quelle était la nature de ces cristallisations? C’était une

NOTICE

question bien importante à éclaircir, car le carbone cristallisé n'est, comme tout le monde le sait, rien autre chose que du diamant. Parmi ces cristaux, les uns étaient noirs, mais les autres très-petits, il est vrai, étaient parfaitement translucides et constituaient des octaèdres reposant sur un sommet. Essayés par M. Gaudin, lapidaire très-distingué, ils ont présenté tous les caractères des diamants. Ainsi on a pu polir des rubis dans un temps très-court, avec la poussière provenant de ces cristaux , et ces cristaux eux-mômes ont brûlé sans résidu sensible.

Pour terminer avec les courants d’induction dans le vide, je vais entrer dans quelques détails sur les soupapes électriques de M. Gaugain.

« Si, dit M. Gaugain, on prend un œuf électrique ordinaire et qu’on recouvre d’une substance isolante la boule supérieure ainsi que la tige et la virole qui la supportent en ne laissant à nu qu’une portion excessivement petite de la surface de la boule, puis, qu’on place l’œuf ainsi préparé dans le circuit induit de Pappareil de Ruhmkorflf en y faisant entrer en même temps un bon galvanomètre, on pourra constater les résultats suivants : quand les courants induits correspondant à la rupture du courant inducteur (les seuls qui traversent le vide de l’œuf) marchent de la boule couverte à la boule nue, l’intensité du courant accusée par la déviation du galvanomètre va constamment en augmentant, lorsqu’on raréfie de plus en plus Pair contenu dans l’œuf ; il n’en est plus de même quand les courants induits marchent à travers l’œuf de la boule nue à la boule couverte; dans ce cas, l’intensité du courant va d’abord en augmentant ù mesure que la pression de Pair diminue. Mais quand cette pression vient à descendre au-dessous d’une certaine limite, la déviation du galvanomètre décroît; pour une certaine pression elle devient nulle, et finit par changer de côté lorsque le vide est fait aussi exactement

SUR LA MACHINE DE IlUHMKORFF. 7i

qu on peut le faire avec une bonne machine pneumatique. Ce sont des faits assez remarquables que cette diminution d’intensité correspondant à une diminution de pression , et ce renversement correspondant à une diminution plus grande encore; mais je ne cherche pas en ce moment à les interpréter, il suffit, pour le but que j’ai en vue, celui d'isoler les courants partiels alternativement de sens contraire qui composent certains courants, de constater le fait principal qui consiste en ce que les courants traversent librement l’œuf en marchant de la boule couverte à la boule nue, et ne peuvent pas suivre la direction inverse lorsque le vide est convenablement fait; il résulte de là, que l’œuf électrique, disposé comme il vient d’étre indiqué, peut jouer par rapport aux courants électriques dont j’ai parlé, le rôle que jouent les soupapes par rapport aux courants liquides. »

Pour peu qu’on rapproche le phénomène que nous venons de rapporter, de ceux que nous avons signalés eu égard à l’inégal pouvoir lumineux des courants induits à travers les lames isolantes, suivant qu’ils marchent d’une petite surface conductrice à une plus grande, et vice versa , on pourra retrouver unç certaine analogie d’effet électrique qui peut avoir pour origine une même cause. Il serait peutêtre un peu prématuré de la préjuger dès à présent, mais je me réserve de revenir plus tard sur cette question.

Nous allons voir maintenant comment M. Gaugain s’est servi de ses soupapes électriques, pour démontrer la transmission des courants induits à travers les corps isolants.

« Je suppose, dit-il, que le verre à vitre ou le corps isolant, revêtu de ses deux plaques métalliques soit placé horizontalement, et que la surface métallique inférieure ait été mise en communication avec le pôle négatif du courant induit de l’appareil d’induction; si on établit deux communications différentes A et B entre le pôle positif de l’appareil

NOTICE

et l'armature supérieure de cette espèce de condensateur, que dans chacune de ces portions du circuit on fasse entrer d'abord un galvanomètre, puis une soupape, et qu’on dispose les deux soupapes de telle manière que les courants puissent cheminer dans le circuit A du pôle au condensateur, et qu’au contraire ils ne puissent marcher dans le circuit B qu’en se dirigeant du condensateur vers le pôle; il est aisé de prévoir ce qui arrivera dans chacune des deux hypothèses que l’on peut poser pour la transmission de ces courants induits. Si la direction des courants est constante, ils passeront exclusivement dans le circuit A, ou exclusivement dans le circuit B, suivant la direction du courant inducteur. Si au contraire le mouvement électrique est formé par la succession de deux courants alternativement opposés. Les deux circuits A et B seront parcourus simultanément par des courants de direction opposée , et la direction de chacun de ces courants, déterminée par la seule disposition de la soupape, sera indépendante de la direction du courant inducteur. Or, c’est de cette dernière façon que les choses se passent; l’existence des courants qui traversent à la fois les circuits A et B peut être constatée, soit par l’apparition simultanée de la lumière dans les œufs électriques, soit par la déviation des galvanomètres. Les intensités des deux courants diffèrent très-peu l’une de l’autre ; on en jugera par les nombres suivants : dans une de mes expériences, la déviation correspondant au courant qui produisait la charge du condensateur a été de 63°, la déviation correspondant au courant qui effectuait la décharge a été de 61°. Il résulte évidemment de cette expérience, que le mouvement électrique qui se propage dans le circuit interrompu par l’interposition d’une lame isolante est formé par la succession de deux courants alternatifs. » Ce résultat permet de se rendre compte du fait que j’ai signalé au commencement de ce chapitre, je veux parler

suit LA MACHINE DE RUHMKORFF. "73

des apparences lumineuses symétriques que l’on observe dans le vide de l’œuf (dont les deux boules sont nues), quand on oppose deux courants induits, égaux. Ainsi que M. Gaugain Ta fait voir dans un précédent mémoire, les effets observés proviennent exclusivement de l’un des deux appareils d'induction employés; mais le mouvement électrique qui leur donne naissance, se propageant à travers un milieu jouant le rôle de corps isolant à cause de la superposition de courants contraires, se trouve dans le cas des courants qui viennent d’être étudiés, et doit être formé par la succession de deux courants opposés. Or, ces courants se succédant dans un intervalle de temps plus court que la durée des sensations visuelles, les apparences lumineuses qui se manifestent doivent être le résultat de la superposition des apparences que produiraient les courants de charge d’une part et les courants de décharge de l’autre, s’ils agissaient isolément : tel est effectivement le résultat observé.

TRANSMISSION DES COURANTS INDUITS A ^TRAVERS LES CORPS DE CONDUCTIBILITÉ SECONDAIRE.

L’air sec, comme on l’a vu, est, par rapport à l’électricité, un corps isolant, et en cette qualité, il présente une résistance d’autant plus considérable que la couche qui s’oppose à la transmission électrique est plus épaisse.

D’après cela, on comprend que tel moyen qu’on emploiera qui aura pour effet de diminuer cette résistance opposée par l’air, facilitera la décharge , et partant celle-ci pourra s’effectuer de plus loin. C’est ainsi qu’en faisant le vide dans le tube électrique, on obtient une étincelle de plusieurs mètres de longueur, lorsqu’à l’air libre cette étincelle n’a guère que 8 ou 10 centimètres.

NOTICE

• Le vide n’est pas le seul moyen de détruire la résistance opposée par l’air. Un corps qui sera interposé entre les deux points où les électricités contraires sont accumulées, pourra favoriser leur recomposition. Mais pour que celle-ci ait lieu avec déflagration et production de lumière , il faut que ce corps intermédiaire soit dune insuffisante conductibilité , c’est-à-dire qu’il soit assez bon conducteur pour permettre aux électricités développées de vaincre la résistance qui leur est opposée par Pair, mais pas assez bon conducteur poulies contenir entièrement ; ce sont ces corps auxquels on a donné le nom de conducteurs secondaires . Us sont assez nombreux : les corps métalliques, réduits à une grande ténuité ou à une épaisseur infiniment petite comme les dorures, les limailles métalliques, les poussières de charbon, les liquides très-divisés ou déposés en couches intiniment minces , les gaz de faible densité ou Pair dilaté , les particules matérielles entraînées par les courants électriques eux-mèmes, sont autant de conducteurs secondaires comparés à Pair sec. Leur présence entre deux foyers d’électricité doit donc non-seulement faciliter la décharge , mais encore la provoquer à une distance beaucoup plus (jrande.

Pour s’assurer de ce fait par l’expérience, il suffit de comparer l’étincelle échangée entre les deux conducteurs de la machine de Ruhmkorff en deux points éloignés de la tranche dorée d’un livre , à l’étincelle directe échangée à Pair libre. Cette dernière n’a guère qu’un centimètre de longueur, tandis que sur la dorure elle peut atteindre jusqu’à 60 centimètres et plus. Dans ce cas on ne peut attribuer l’allongement à une série de petites étincelles se succédant Pune à l’autre comme dans le carreau étincelant, car la dorure forme un tout compact sans solution de continuité, surtout quand elle est neuve, et c’est alors que l’étincelle est la plus longue et la plus brillante. Il est même

dans cette expérience un phénomène assez curieux , qui montre qu'une partie de l'électricité passe à l’état latent à travers la dorure , ou que les particules de cette dorure se trouvent impressionnées indépendamment de la transmission de la décharge : c’est le prolongement de l’étincelle au delà des points de contact des conducteurs (voir fig. 38).

Kig. 38.

Fig. 39.

Pour que les conducteurs secondaires agissent comme i! a été dit précédemment , il n’est pas besoin qu’une communication directe les relie aux deux foyers d’électricité. Dès lors qu’ils sont dans le voisinage , à une distance moindre que celle qui sépare ces deux foyers , la décharge s’opère à travers le conducteur secondaire en prenant, par conséquent, un chemin beaucoup plus long : Il y a une foule de manières de prouver directement ce fait par l’expérience , mais la plus sensible de toutes, parce que l’étincelle est visible dans tout son parcours, c’est de provoquer la décharge électrique des deux conducteurs de la machine de KuhmkorCf à une petite distance de la flamme d’une bougie. On voit alors, comme nous l’avons déjà fait observer, le jet électrique se recourber pour passer par la flamme, qui est

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dans ce cas le conducteur secondaire, par suite de la dilatation extrême de Fair dans Fespace qu’elle occupe.

Il résulte de ce qui précède qu’un conducteur secondaire, non homogène , doit rendre sinueuse l’étincelle qui le traverse, tandis qu’au contraire un conducteur homogène la transmettra en ligne droite. En effet, l’électricité, au milieu de toutes les particules matérielles qui composent ce conducteur non homogène , devra suivre de préférence celles dont la position et l’agrégation lui fournissent le moins de résistance possible. Or, comme les particules dans de pareilles conditions sont loin de se trouver sur la même ligne droite, il s’ensuit forcément que l’étincelle doit prendre un chemin plus ou moins sinueux. D’un autre côté, comme plusieurs combinaisons différentes de ces particules peuvent répondre à la même résistance, il doit arriver que l’étincelle se divise, se ramifie, et présente plusieurs sillons de feu plus ou moins sinueux.

Avec de la limaille de cuivre dont on saupoudre une planche vernie, le phénomène se montre de la manière la plus sensible et la plus brillante. J’ai obtenu jusqu’à 8 sillons de feu de plus d’un décimètre de longueur avec la machine de Ruhmkorff. Ces sillons de feu varient de couleur suivant la nature des métaux. Avec le cuivre ils sont d’un jaune verdâtre , avec le zing d’un bleu prononcé ; ils sont rouges avec le fer et l’acier, seulement avec ce dernier métal ils sont accompagnés de petites déflagrations étoilées du plus curieux effet.

Lorsque le conducteur non homogène présente, dans quelques-unes des parties parcourues par l’étincelle , des aggrégations considérables de particules conductrices, et qu’il devient par conséquent, en ces endroits, bon conducteur, l’étincelle présente des solutions de continuité d’autant plus grandes que ces parties elles-mêmes devenues conductrices sont plus étendues.

D’après les raisonnements qui ont servi à rendre compte de la forme en zigzags des étincelles dans les conducteurs non homogènes , on peut préjuger de ce qu’ elles doivent être dans les conducteurs homogènes. En effet, rien ne favorisant alors d une manière particulière l’action électrique , c’est la ligne droite qu’elles doivent suivre , et c’est en effet ce que l’on peut reconnaître quand on provoque l’étincelle sur la tranche dorée d’un livre.

L’eau, considérée dans sa masse, est bonne conductrice de l’électricité ; mais à l’état de division ou distribuée par couches infiniment minces , elle peut servir de conducteur secondaire en présentant les phénomènes précédents.

Versez , par exemple , une goutte d’eau sur une planche vernie et répandez-la avec le doigt, de tous côtés, jusqu’à ce qu’elle ne forme plus qu’une couche très-mince et trèsdi visée par le vernis, l’étincelle s’échangera au travers comme dans le cas de la limaille métallique ; seulement elle sera plus brillante et plus nette dans ses contours, et changera de couleur suivant que la couche d’eau sera plus ou moins épaisse. Dans le premier cas, elle sera violette, interrompue et terminée le plus souvent par une boule de feu rouge. Dans le second , elle sera d’une blancheur éblouissante et quelquefois bleuâtre (voir fig. 39).

Avec ce genre de conducteurs secondaires, les ramifications de l’étincelle sont très-nombreuses et moins mobiles que dans le cas de la limaille métallique; elles se tracent pour ainsi dire un chemin liquide continu que l’on retrouve aisément après chaque étincelle , et qu’elles suivent jusqu’à ce que les conditions physiques des parties avoisinantes aient changé ou se soient modifiées par l’évaporation.

La vapeur d’eau condensée à l’état vésiculaire doit évidemment jouer un rôle analogue pour l’électricité développée à très-haute tension et en grande quantité. Il est vrai que je n’ai pu obtenir rien de très-particulier en faisant

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passer l’étincelle à travers de la vapeur d’eau bouillante ; mais l’électricité produite par la machine de Ruhmkorff est développée en si petite quantité , que cette expérience négative ne prouve absolument rien. En ouvrant, en effet, la célèbre notice de M. Arago sur le tonnerre , je vois que dans certains orages observés par MM. Rozier et Nicholson, quelques-uns des nuages orageux étaient lumineux par eux-mèmes; que d’autrefois on a observé des brouillards de la même nature dont l’éclat disparaissait à la suite de la décharge électrique. Il serait, du reste, surprenant qu’il n’en fût pas ainsi , puisque les nuages peuvent être de différentes densités, et qu’ils sont suffisamment conducteurs pour porter la foudre dans leur sein.

J’ai voulu m’assurer si l’intervention d’un conducteur secondaire au milieu d’un bon conducteur, tel que l’eau , n’en changeait pas les conditions de conductibilité. J’ai pour cela saupoudré de limaille métallique la surface d’un liquide acidulé, et je me suis convaincu , à mon grand étonnement, que l’étincelle, au lieu de passer à l’état latent à travers le liquide, se propageait avec les mêmes caractères que si la limaille eût été placée sur un corps isolant. Il faut donc que le conducteur secondaire, malgré ses solutions de continuité , présente moins de résistance à la transmission électrique que le liquide.

Les réactions électriques par influence provoquent , de la part des corps qui en subissent l’effet, un mouvement d’attraction qui se comporte d’une manière toute particulière dans plusieurs cas , et auquel il faut attribuer vraisemblablement les effets si singuliers de transport occasionnés par la foudre.

Ce mouvement d’attraction varie , suivant que les corps influencés, que nous supposons très-légers par rapport à l’effet électrique , sont plus ou moins bons conducteurs de l’électricité.

Avec les conducteurs secondaires, tels que la limaille métallique, Feau très-di visée, la réaction par influence a pour effet de réunir ensemble les divers grains métalliques ou les très-petites gouttelettes d'eau qui sont dans le voisinage du chemin que doit parcourir l’étincelle , de manière à constituer un conducteur le plus continu possible. C’est ainsi qu’on peut, en s’y prenant avec soin, soulever, au bout des conducteurs de la machine de Ruhmkorff, une houppe de grains de limaille qui peut atteindre quelquefois jusqu’à 3 centimètres de longueur. C’est ainsi, comme nous l’avons constaté précédemment , que l’étincelle échangée à travers un conducteur secondaire liquide, se crée un chemin continu qu’elle suit tant que les conditions de ce conducteur restent les mêmes.

Quand les corps influencés sont moins bons conducteurs, ils se trouvent d’abord attirés, puis ensuite rejetés sur le côté , à une distance plus ou moins grande , suivant la force électrique. C’est ce que l’on constate quand on fait agir le courant de la machine de Ruhmkorff sur de la poussière de charbon , ou de la cendre , ou môme de la poussière ordinaire. Les conducteurs, dans ce cas, agissent pour ainsi dire comme des soufflets. ..

Lnfin, l’action attractive de l’électricité sur l’eau a pour effet de la soulever au-dessus de son niveau ou de déterminer son écoulement quand il y a lieu. Ainsi , si vous répandez sur un plateau de marbre une goutte d’eau et que vous y plongiez un des conducteurs de la machine de Ruhmkorff, tandis que de l’autre vous exciterez l’étincelle à distance, l’eau se trouvera entraînée, et pour peu que vous donniez suite à l’expérience, vous pourrez former une véritable rigole aussi longue et aussi contournée que vous le voudrez.

Les conducteurs secondaires doivent évidemment jouer un rôle considérable dans les orages atmosphériques , puisqu’ils existent sous plusieurs formes, et plusieurs états phy-

NOTICE

siques différents dans l'atmosphère. Ces conducteurs secondaires sont la vapeur d'eau condensée , la pluie , les courants d'air inégalement dilatés. En intervenant au milieu de la décharge , ils doivent nécessairement la faciliter, et pour ainsi dire la conduire. C'est ainsi qu'il est possible d'expliquer la longueur énorme des éclairs (de 1,900 à 3,000 mètres), leurs zigzags plus ou .moins capricieux, et une foule de phénomènes particuliers qui les accompagnent.

Les preuves de cette conductibilité secondaire dans les décharges atmosphériques sont de plusieurs sortes :

Je trouve, par exemple dans l'ouvrage de M. Arago sur le tonnerre , plusieurs observations qui prouvent que la présence dans l’air d'un courant ascendant humide peut attirer la foudre. Comment peut -il l’attirer si ce n’est en lui offrant une conductibilité secondaire ?

Dans un autre passage je vois que quelquefois pendant de grands orages les gouttes de pluie et même aussi tes flocons de neige et les grêlons produisent de la lumière en arrivant à terre ou même en s' entre-choquant . N'est-ce pas ce qui arrive dans les expériences des conducteurs secondaires dont j'ai parlé ?

D’un autre côté, M. Quetelet assure que ce n’est qu’à l’approche des orages ou pendant les pluies, les grêles et les neiges , etc,, avec les bruines, les brouillards et tous les phénomènes aqueux en général , que le galvanomètre fournil des indications; mais que c’est surtout au moment de V apparition de C éclair que l'aiguille se met brusquement en mouvement.

Enfin, je lis dans le traité de météorologie de Kaemtz, que les averses qui accompagnent les orages ont une grande influence sur l’état électrique de l’air, dont elles augmentent la tension au point de motiver à elles seules des éclairs et du tonnerre.

Ces observations, jointes à celles des nuages et brouillards

lumineux dont j’ai déjà parlé, ne sont pas neuves et sont pourtant concluantes : comment se fait-il que certaines personnes aient trouvé plus vraisemblable l’hypothèse de la décharge électrique pure et simple, qui ne rend nullement compte des circonstances du phénomène? Il est vrai que si j’avais présenté une hypothèse incroyable, si j’avais fait parler des tables ou évoqué des morts, j’aurais peut-être été cru davantage *.