PREMIÈRES RECHERCHES

Variations de conductibilité sous différentes influences électriques ( C. R. Ac. Sc., a4 novembre 1890). — Variations de conductibilité des substances isolantes (C. R. Ac. Sc., 12 janvier 1891). — Variations de conductibilité des isolants sous diverses influences électriques (Soc. fr. Phys., 17 avril 1891; Bull., p. 1 3 1 et 1 35- 1 4 » )- — Expériences de conductibilité électrique (Bull. Soc. intern. Élect., t. VIII, mai 1891, p. 196- 202). — Variations de conductibilité sous diverses influences électriques (J. Lum. élect., t. XL, 16 mai 1891, p. 3oi-3o9; t. XL, i3 juin 1891, p. So6-5ii). — Conductibilité électrique des corps isolants (J. Phys., 3e série, t. I, novembre 1892). — Sur la conductibilité des substances isolantes discontinues (C. R. Ac. Sc., 12 février 1894 ) . — Emploi des tubes à limaille dans l’étude des interférences électriques (J. Phys., 3” série, t. IV, juin 1895).

Mes premiers travaux sur les radioconducteurs ont paru dans les Comptes rendus de V Académie des Sciences et dans divers Recueils. Mes expériences ayant été décrites sans préoccupation d’aucune revendication, les résultats obtenus se trouvent présentés dans l’ordre de leur découverte. Le lecteur peut éprouver, pour cette raison, des difficultés d’examen que j’ai cherché à lui épargner par un groupement méthodique et par des extraits empruntés directement à mes publications, au moins pour les recherches comprises entre 1890 et i8q5.

Expérience principale.

J’avais observé les premiers phénomènes, très variables d’ailleurs, sur des lames de verre platiné. Après de longs tâtonnements, ils se sont accentués et orientés dans un sens constant sur des plaques d’ébonile couvertes avec pression de cuivre porphyrisé. Je suis arrivé ensuite aux limailles métalliques.

Comptes rendus de l' Académie des Sciences , 24 novembre 1890. — « J’ai employé comme conducteurs de fines limailles métalliques de fer, aluminium, antimoine, cadmium, zinc, bismuth, etc. La limaille est versée dans un tube de verre ou d’ébonite, où elle est comprise entre deux tiges métalliques.

» Si l’on forme un circuit comprenant un élément Daniell, un galvanomètre à long fil et le tube à limaille, il ne passe le plus souvent qu’un courant insignifiant, mais il y a une brusque diminution de résistance accusée par une forte déviation du galvanomètre quand on vient à produire dans le voisinage du circuit une ou plusieurs décharges électriques. Je fais usage, à cet effet, soit d’une petite machine de Wims-

luirst, avec ou sans condensateur, soit d’une bobine de RuhmkorlT. L action s observe très aisément et sans précautions spéciales, à quelques mètres de distance. En faisant usage du pont de Wheatstone, j’ai pu constater cette action a plus de 20,n (en ligne directe), alors que l’appareil à étincelles fonctionnait dans une salle séparée du ciicuit de la limaille par trois grandes pièces et que le bruit des étincelles ne pouvait être perçu. Les variations de résistance sont considérables; elles sont, par exemple, de plusieurs millions d’ohms à 2000 et même 100, etc. La diminution n est pas passagère

»... Pour que l’action ait lieu, il n'est pas nécessaire que le circuit de la limaille soit fermé. La diminution de résistance se produit mieux si le tube à limaille, bien qu’en circuit ouvert, est relié par ses extrémités à des fils conducteurs. »

L’observation de la déviation d’un galvanomètre présentait cet avantage €] u’elle permettait d’obtenir par substitution la mesure de la variation de résistance du tube à limaille, mais je réalisais a distance la production brusque d’un effet quelconque du courant.

Journal la Lumière électrique, 16 mai 1891. — « Composons un circuit comprenant une pile de quelques accumulateurs, la poudre métallique, un fil de platine, un godet de mercure. Comme la résistance de la poudre arrête le courant, l’interruption du circuit a lieu au godet de mercure sans production d’étincelle. Par la décharge d une bouteille de Leyde au voisinage du circuit, la poudre devient conductrice, le fil de platine rougit et une étincelle jaillit celte fois au godet à mercure quand on vient à interrompre le courant. »

Dans ces diverses expériences, le tube à limaille ferme un courant à distance sans fil intermédiaire.

Variétés de radioconducteurs.

Les substances qui offrent, comme les limailles métalliques, une variation de résistance par l’action d’une étincelle électrique à distance, et auxquelles j’ai donné le nom de radioconducteurs , sont très variées. A part les lames métalliques minces pour lesquelles la continuité existe en certains points, ce sont des substances nettement discontinues. Les intervalles sont occupés par des diélectriques. Il a été souvent utile d’associer la pression a l’influence électrique pour rapprocher les grains conducteurs.

Bulletin des séances de la Société française de Physique, avril 1891. — « Les corps dont il s’agit sont très variés : li mailles et grenailles métalliques, métaux réduits et porphyrisés, mélanges de poudres isolantes et de poudres métalliques, poudres de quelques oxydes et sulfures métalliques, plaques d ébonite métallisées ou plombaginées, crayons solides formés de poudres métalliques agglomérées par la fusion d’une substance isolante, verres platinés, argentés, lames de verre recouvertes de feuilles métalliques B. 4

très minces, charbon à lumière Carré, sélénium recuit, etc. Ce sont des substances fo rmées de particules conductrices interrompues par un milieu isolant. Parmi ces différents corps, ceux avec lesquels les variations de conductibilité se manifestent le plus aisément sont les poudres et limailles métalliques. Le passage de la poudre à travers des tamis permet d’employer des grains de grosseurs déterminées. Les limailles d’aluminium et d’antimoine qui ont servi dans un grand nombre d’essais avaient des grains compris entre omm,7 et oram,S. On peut s’adresser à des particules beaucoup plus fines, telles que celles de métaux réduits ou porphyrisés, ou beaucoup plus grosses, telles que des grains de plomb de imm de diamètre.... Comme la pression, de son côté, produit un accroissement notable de conductibilité, il est avantageux, pour agir sur certaines substances extrêmement résistantes, d’associer les actions jde la pression et de l’influence électrique. »

Comptes rendus de l’Académie, 12 janvier 1891. — « Les résultats sont analogues quand on substitue divers diélectriques à l’air interposé entre les particules de la poussière métallique. Plusieurs des substances employées ont une consistance pâteuse : tels sont des mélanges d’huile de colza et de limaille de fer ou d’antimoine, d’essence de térébenthine et de limaille de fer; d’autres sont solides. »

Comptes rendus de V Académie, 12 février 1894. — « Mélanges de poudres conductrices et isolantes contenus dans un tube d’ébonite et soumis parfois à d’énergiques pressions; mélanges solidifiés par fusion de conducteurs et d’isolants pulvérisés formant des plaques ou des cylindres et offrant souvent la compacité et la dureté du marbre (métaux avec soufre, résine, baumes, ozokérite, cires, etc.). »

Toutes ces variétés se comportent rigoureusement de la même manière. A part des différences dans la sensibilité et dans la facilité de retour, différences qu'on atténue en faisant varier les conditions d’expérimentation, par exemple la pression et la force électromotrice du circuit, elles présentent toutes la même allure.

Retour à la résistance par le choc.

Dès ma première Communication du 24 novembre 1890, je signale le retour à la résistance par le choc; j’y ai insisté davantage dans d’autres Recueils.

Bulletin des séances de la Société française de Physique, avril 1891. — « Qu'il s’agisse d’une limaille métallique noyée dans l’air ou dans un autre diélectrique, que la variation de conductibilité soit considérable ou très petite, l’effet est persistant . . .. Cette conductibilité subsiste après l’action électrique, non seulement pour des courants de grande force électromotrice, mais aussi pour les courants thermo-électriques les plus faibles. . . .

» Certaines circonstances physiques peuvent hâter singulièrement le retour, particulièrement le choc. Quand il s’agit d’une poudre métallique, plus ou moins conductrice,

placée dans un circuit traversé par un courant, le choc augmente en général la résistance (avant toute action électrique). Ici, après l’influence électrique, le choc produit le retour à la résistance primitive. Les trépidations de la rue, la marche dans une salle voisine, l’ébranlement d’un mur à distance suffisent quand l’action a été faible; au contraire, si l’action a été forte, il faudra des chocs violents, des coups de marteau sur la table qui sert de support, même avec les poudres métalliques. C’est avec les poudres métalliques que l’effet du choc se manife-te le mieux; toutefois, le retour par le choc se produit encore aisément avec la plupart des substances solides. »

Pour n’avoir pas à insister davantage sur le retour par le clioc que j’ai employé constamment, je vais rappeler une des expériences que j’ai reproduites en 1891 dans une des séances de la Société internationale des Electriciens. C’est un complément de l’expérience principale du début.

Bulletin de la Société internationale des Électriciens , mai 1891. — « Deux circuits sont placés sur une grande table; un premier circuit comprend un élément Daniell, un galvanomètre et un cylindre en ébonite contenant de la limaille d’aluminium comprise entre deux électrodes de cuivre. A quelque distance, est disposé un autre circuit tout à fait indépendant du premier, composé d’un élément à bichromate et d’une petite bobine d’induction; aux deux bornes de la bobine induite sont fixés deux fils aboutissant à un excitateur, entre les tiges duquel peuvent jaillir de courtes étincelles. Dès la première étincelle, la poudre métallique du premier circuit devient conductrice et l’aiguille du galvanomètre est déviée. Un petit coup de règle sur la table supprime la conductibilité (les étincelles de l’excitateur ayant cessé) et l’aiguille du galvanomètre revient au zéro.

» L’expérience est répétée à circuit ouvert, en tenant, à l’aide de godets à mercure, le tube à limaille séparé de son circuit pendant que les étincelles de l'excitateur éclatent. Quand les étincelles de l’excitateur ont été suspendues, on rétablit par les godets la communication du tube à limaille avec la pile et le galvanomètre de son circuit ; on voit que l’aiguille du galvanomètre est alors déviée. Un petit coup de règle sur la table rétablit la résistance. »

Avec certaines substances le retour paraissait spontané sans clioc. Les substances avec lesquelles le retour offrait ce caractère ont etc désignées sous le nom d aulodécohéreurs .

Journal la Lumière électrique, i3 juin 1891. — « Avec certaines substances, pour des actions faibles, le retour a pu paraître spontané. Le retour paraissait ainsi spontané, pour une action faible, avec un mélange à parties égales de poudres fines de sélénium et de tellure. »

Retour à la résistance par la chaleur.

Bulletin des séances de la Société de Physique, 1891, p. i4o. — « Une élévation de température rétablit aussi la résistance; une plaque d’ébonite, couverte de cuivre por-

phyrisé appliqué avec le brunissoir et j)lacée après l'action électrique près d’un bec de gaz, reprend rapidement sa résistance; même retour rapide quand on chauffe entre les doigts un crayon solide de poudre d’aluminium et de résine agglomérées par fusion. »

Journal la Lumière électrique, i3 juin 1891. — « Un crayon solide de résine et d’aluminium ou un crayon solide de soufre et d’aluminium, rendus conducteurs par communication avec les pôles d’une pile d'un petit nombre d’éléments, reprennent leur résistance par le choc; mais, si la conductibilité a été établie par une action vive, par exemple par l’électrisation directe avec une armature d’une bouteille de Leyde, le choc n’a plus d’effet, au moins les chocs que permettrait la fragilité de la substance:, dans ce cas, une faible élévation de température rétablit la résistance primitive. En graduant convenablement l'action électrique, on parvient à un état pour lequel la chaleur des doigts suffit pour annuler la conductibilité. »

Comptes rendus de l’ Académie, 12 février 1894. — « Jusqu’ici le seul effet de la chaleur que j’avais observé avait été de supprimer sans retour la conductibilité acquise par influence électrique. J'ai pu mettre en évidence la réapparition spontanée de la conductibilité dans un certain nombre de cas où la chaleur l’avait fait disparaître.

» Soit un cylindre solide de soufre et de limaille fine d’aluminium (parties égales) mélangés par fusion. Pas de conductibilité. Mélange rendu conducteur par contact avec une armature d’un condensaLeur peu chargé. On fait disparaître complètement la conductibilité en chauffant. La source de chaleur est retirée, la conductibilité revient après quelques instants : ces alternatives sont reproduites un grand nombre de fois. On laisse ensuite la chaleur agir pendant une minute après que la conductibilité a disparu; il faut attendre plus de 5 minutes pour voir réapparaître la conductibilité. 11 faut une attente plus longue si l’action calorifique est maintenue pendant 2 minutes après la disparition de la conductibilité. La conductibilité ne réapparaît plus si faction de la chaleur a été poursuivie pendant 3 minutes. »

Conditions de sensibilité.

L’étude du retour à la résistance par le choc a été faite à plusieurs reprises avec des appareils à course réglée dont l’effet était constant; j'ai alors observé ce que j’ai appelé la sensibilisation par un premier effet, et, en réglant le choc, j’ai pu l’utiliser pour augmenter la sensibilité.

Journal la Lumière électrique, 1 3 juin 1891. — « Après une vive action électrique, le retour ayant été obtenu par un choc et l’aiguille du galvanomètre placé dans le circuit ayant regagné sa position d’équilibre, le retour à la résistance primitive n’est pas en général complet; en effet, la substance étudiée accuse d’ordinaire une sensibilité plus grande aux actions électriques, et une influence électrique faible qui était primitivement sans action est maintenant efficace. »

Je donne ensuite un certain nombre d’exemples de retour incomplet et j’ajoute :

« Il résulte de ce qui précède qu’il y a lieu de distinguer les effets produits sur une substance neuve et ceux qui se rapportent à une substance ayant subi une action antérieure. »

Ces résultats importants sont présentés ailleurs sous une forme analogue.

Bulletin de la Société internationale des Electriciens , mai 1891. — « Lorsque, par un choc, on a rétabli la résistance initiale et que le galvanomètre qui sert aux mesures est revenu au zéro, la conductibilité est souvent reproduite aussi accentuée que la première fois par une action électrique beaucoup plus faible que celle du premier départ. Un choc très faible fait alors reparaître la résistance; une nouvelle action très faible rétablit la conductibilité, et ces alternatives peuvent se répéter un grand nombre de fois. On est conduit à voir là des effets résiduels analogues à ceux du magnétisme et de la polarisation. »

Journal de Physique, 3e série, t. IV, juin 1895. — Un premier accroissement de conductibilité peut exiger un courant de très haut potentiel; mais, dès que l’effet s’est manifesté et qu’on l’a fait disparaître, la conductibilité reparaît par des courants bien plus faibles qu’au début. Cette conductibilité consécutive fournil des appareils indicateurs d’une extrême sensibilité.

Quand une substance est à l'état sensible, elle donne à un galvanomètre placé avec elle dans le circuit d’un élément de pile une légère déviation. C'est ce que j’avais remarqué dès le début, avec les plaques d’ébonite métallisées.

Journal la Lumière électrique, 16 mai 1891. — « Avec un peu d’habitude, on prépare des plaques qui se montrent toutes plus ou moins sensibles aux actions électriques; les plaques d’ébonite cuivrées étaient les plus sensibles, surtout celles qui oflraient au galvanomètre, avec un élément Daniell, quelques millimètres de déviation. Au galvanomètre employé, sans shunt, imm de déviation (règle à 2ra) correspondait

à un courant de 7; — ■ — - ampère. »

Par une pression convenable, on se place facilement dans des conditions de bonne sensibilité.

Journal la Lumière électrique, 16 mai 1891. — « En limitant la longueur de la limaille et en exerçant sur elle une pression à l’aide de poids graduellement croissants, on arrive souvent assez vite au point où l’influence électrique peut s’exercer. »

C’est en déplaçant doucement les tiges métalliques entre lesquelles est intercalée la couche de limaille que je réglais habituellement la sensibilité.

Antennes.

J’ai indiqué clans mes publications le rôle des antennes.