ÉLECTRICITÉ
Électricité statique.
Sur une modification du thermomètre électrique.
(Journal ae Physique théorique et appliquée, t. H, p. 3 i 3 ; 1873).
Le tambour à levier, imaginé par M. Marey, permet de tracerla courbe continue des variations de pression qui se manifestent dans un appareil, même quand ces variations sont extrêmement faibles. J’ai eu l’idée d’appliquer cet appareil à la mesure de la dilatation produite dans le thermomètre électrique deM. Riess par les décharges des batteries. L’avantage de cette disposition consiste en ce que, au lieu d’avoir à observer le déplacement maximum d’un index de liquide qui est projeté brusquement au moment de la décharge, on obtient un tracé graphique de la pression à tous les instants de l’expérience. On constate ainsi que réchauffement de l’air n’est pas instantané et qu’il faut un temps appréciable pour que la chaleur se communique delà spirale métallique au milieu ambiant. La courbe des pressions s’abaisse ensuite lentement, ce qui correspond au refroidissement par rayonnement, et cette courbe permet de tracer graphiquement ou de calculer la pression maximum que l’on aurait atteinte, si la spirale et la masse d’air s’étaient mises instantanément en équilibré de température.
Dans la plupart des cas, on n’a besoin de connaître les pressions qu’en valeurs relatives; il suffit alorsde comparer les ordonnées de ces différentes courbes pour vérifier les lois du dégagement de la chaleur par les décharges électriques, les courants continus, les courants alternatifs, etc. Si l’on voulait obtenir des nombres absolus, il suffirait d’évaluer la masse de l’air et de graduer par un manomètre les indications du tambour b levier.
Sur la mesure des grandes différences de potentiel et sur la loi des décharges disruptives à de grandes distances.
(Traité<VÉlectricité, l. Il, p. 87).
Les batteries ordinaires ne permettent pas d’obtenir de grandes distances explosives, parce qu’elles se brisent ou se déchargent spontanément par des étincelles qui longent la surface du verre, lorsque la charge électrique est
irop grande ; il devient alors impossible d’évaluer les charges ou la différence de potentiel des armatures par la bouteille de Lane. D’autre part, tout appareil de mesure basé sur l'équilibre électrique cesse de fonctionner d’une manière régulière quand les conducteurs fournissent des étincelles fréquentes. Dans ce cas, on peut employer une batterie de bouteilles de Leyde disposées en cascade, qui permettent d’équilibrer, par une somme de différences de potentiel plus faibles, une différence de potentiel trop grande pour être évaluée directement.
Pour cela, une série de six bouteilles réunies en cascade sont disposées de telle façon que les deux armatures de chacune d’elles communiquent avec deux boules métalliques situées à la même distance. Quand les armatures extrêmes de la batterie sont réunies à deux conducteurs électrisés, la différence des potentiels extrêmes est égale à la somme des différences relatives à chacune des bouteilles. Si les deux conducteurs communiquent séparément avec les branches d’un excitateur et que l’expérience soit dirigée de façon que la décharge se fasse d’une manière h peu près indifférente soit par l’excitateur, soit par les six bouteilles de la batterie en cascade, la résistance au passage de l’étincelle est la même de part et d’autre ; on sait alors que la décharge directe dans l’air h une distance déterminée par l’expérience correspond à une différence de potentiel six fois plus grande que celle qui produit la décharge à une distance plus petite entre les boules de chaque bouteille. La loi des distances explosives dans ce dernier cas étant déterminée directement, on en déduira la loi relative aux étincelles beaucoup plus longues.
J’ai constaté ainsi, comme on l’avait fait déjà, que depuis i“ m jusqu’à io mm la distance à laquelle se produit une étincelle électrique entre deux boules est à peu près proportionnelle à la différence des potentiels ; au delà de cette dernière limite, et jusqu’à i 5 o mm , la distance explosive croît beaucoup plus rapidement que la différence des potentiels. Cette circonstance est importante à signaler : ainsi l’on commettrait une grave erreur en considérant la puissance d’une machine électrique comme proportionnelle à la longueur des étincelles qu’on en peut tirer; d’autre part, malgré la distance prodigieuse à laquelle se produisent les éclairs, même sans tenir compte des corps intermédiaires qui facilitent le passage de la décharge, on ne peut pas en conclure que le potentiel d’un nuage électrisé soit hors deproportion avec ceux que l’on réaliseau moyen des machines électriques.
Mesure des potentiels élevés en valeurs absolues.
(Traité d*Électricité, 1.1, p. 409, ett. II, p. 90).
Comme les électromèlres statiques exigent toujours un certain temps pour arriver M’équilibre, la détermination du potentiel d’un conducteur qui donne de temps en temps des étincelles devient très-difficile, parce que l’appareil des mesures éprouve des soubresauts continuels.
Pour éviter cette difficulté, j’ai employé une disposition qu’on peut appeler un trop-plein électrique. L’un des pôles d’une machine de Holtz, par exemple, communiquant avec le sol, l’autre pôle est mis en communication avec une pointe placée en face d’un conducteur non isolé et, d'autre part, avec une sphère qui agit sur une aiguille conductrice non isolée, terminée par-des boules et suspendue à un fil de métal qui communique avec le sol. Quand la machine fonctionne, le pôle isolé s’électrise; mais, dès que la charge atteint une certaine valeur, la pointe laisse échapper des aigrettes continues qui maintiennent le potentiel sensiblement constant. Si même l’électricité afflue parfois d’une manière trop rapide et provoque une étincelle entrela pointe elle conducteur, la chute depolentielnedurequ’uu instant très-court, et la régularité des oscillations de l’aiguille n’en est pas sensiblement troublée. En choisissant d’une manière convenable les dimensions de la sphère influente et de l’aiguille, ainsi que la distance qui les sépare, on peut évaluer en grammes l’action qui s’exerce entre elles en déterminant la durée des oscillations de l’aiguille et son moment d’inertie ; on en déduit la valeur absolue du potentiel de la sphère.
Cela fait, on cherche, par comparaison directe, la distance explosive entre deux boules qui correspond à la même différence de potentiel que la production des aigrettes par la pointe qui servait de trop-plein, et l’on a tous les éléments nécessaires pour déterminer en valeur absolue la différence de potentiel qui correspond è une étincelle de longueur déterminée entre deux boules de dimensions données.
Les nombres auxquels je suis ainsi parvenu pour une étincelle de i m “, par exemple, entre des boules de o“,o3 de diamètre, sont une fois et demie aussi grands que ceux qui ont été donnés par M. Thomson pour la production d’une étincelle entre deux plateaux, ce qui est parfaitement d’accord avec l’influence connue de la forme des conducteurs.
Comparaison des machines électriques.
[Comptes rendus de TJcadémie des Scienccs t t. LXXXI, p. loi I ; 1875. — Traité d'Êleetricitê, t. II, p. 3.6 et suiv.}[
Lejeu d’une machine électrique quelconque a pour effet dechargerd’éleclricitéscontrairesdeux conducteurs différents, qui peuvent être isolés tousdeux, et que l’on peut nietlre, l’un ou l’autre, en communication avec le sol. La différence maximum des potentiels que la machine permet d’établir sur les conducteurs dépend uniquement de ses dimensions, à condition toutefois que les fuites d’électricité le long des supports isolants et celles qui se produisent sous la forme d’aigrettes restent inférieures au débit de l’appareil. En réalité, la distance des peignes dans une machine à frottement, ou la distance des deux conducteurs dans une machine double, suffit pour indiquer une limite supérieure de la différence de potentiel qu’elles comportent; mais on peut ajouter que cette limite est rarement atteinte.
Le débit d’électricité est mieux défini. J’ai constaté que dans une machine quelconque, tant que la distance explosive reste faible, le débit d’électricité est proportionnel à la vitesse de rotation, et même, pour différentes machines comparées entre elles, qu’il est proportionnel à l'étendue des surfaces de verre qui passent en face des peignes pendant l’unité de temps. 11 y a cependant quelques différences qui tiennent à la nature du verre. Le dé T bit diminue quand on augmente la distance explosive, mais d’une manière très-inégale, rapidement pour certaines machines et beaucoup plus lentement pour d’autres, telles que la machine de Holtz.
Pour comparer le rendement utile de ces différents appareils, il faut tenir compte de la vitesse de rotation que chacun d’eux comporte ; on trouve ainsi, ce qu'il était aisé de prévoir, que les machines nouvelles à réaction fournissent beaucoup plus d’électricité que les anciennes machines à frottement, et avec un travail notablement moindre.
J’ai évalué de cette manière le débit des différentes machines que j’ai eues à ma disposition et, à l’aide des expériences précédentes sur la déterminationdes potentiels en valeurs absolues, j’ai pudonneraussi, en nombres absolus, le débit d’électricité des machines. Les renseignements laissés par Van Marum, sur les effets de fusion qu’il obtenait avec une batterie chargée par sa machine, m’ont même permis de comparer le rendement des appareils actuels avec celui de la machine célèbre dont se servait Van Marum et qui a été malheureusement détruite. Il fallait pour cela connaître la capacité de
la batterie de Van Marum ; M. Van der Willigen a eu l’obligeance de me confier deux des bouteilles qui en faisaient partie.
Enfin j’ai étudié, au même point de vue, l’électricité fournie par les bobines d’induction. Lorsqu’on ne demande à ces appareils que de courtes étincelles, le débit d'électricité k chacune des décharges est très-grand et ces décharges peuvent, sans inconvénient, se succéder kde courtsintervalles. Quand l’étincelle devient plus longue, le débit relatif k chacune d'elles diminue rapidement et l’on est obligé de les écarter davantage. Si l’on tient compte de ces deux circonstances, on peut comparer, par exemple, une bobine d’induction avec une machine de Holtz. On trouve ainsi que le rapport des débits est tout k l’avantage de la bobine, tant que les étincelles sont courtes, mais que les deux appareils peuvent devenir équivalents pour une distance plus grande et même qu’en augmentant leslongueurs des étincelles, la machine de Holtz ne tarde pas k devenir supérieure k la bobine.
Je n’insisterai pas plus longuement sur d’autres points, traités par l’expérience ou la théorie dans mon Ouvrage, tels que la réfraction de l’étincelle électrique, l’emploi de la fusion des fils pour la comparaison des décharges, la distribution des potentiels dans une pile ouverte, etc.
Sur la théorie des électromètres.
Sir William Thomson a imaginé plusieurs électromètres k graduation systématique, qui permettent d’évaluer les potentiels, soit en valeurs absolues, soit en valeurs relatives. Le plus commode dans la pratique est l’électromëtre k quadrants, dont l’usage tend k devenir général. La théorie de cet instrument peut être établie d’après les théorèmes suivants :
i° Quand un système de conducteurs électrisés est isolé, le travail accom pli par les forces électriques pour une déformation quelconque du système •est égal k la diminution de l’énergie électrique totale. Cette énergie tend donc vers un minimum si les conducteurs électrisés sont abandonnés k leurs actions réciproques.
a 0 Quand un système de conducteurs, maintenus k des potentiels constants, éprouve une déformation quelconque, le travail extérieur est égal k l’accroissement de l’énergie totale. Dans ce cas, l’énergie électrique tend
Le premier théorème est évident. J’ai montré que le second peut s’en déduire d’une manière très-simple par des considérations élémentaires. Si l’on applique ensuite ce théorème, comme l’avait fait déjà M. Maxwell, à la théorie des électromètres, on démontre que, si ces instruments remplissent certaines conditions de construction, l’aiguille portée au potentiel V étant située entre deux conducteurs respectivement aux potentiels V, et V 2 , la déviation est proportionnelle au produit
le coefficient de proportionnalité pouvant être, dans certains cas, déterminé en valeur absolue.
Il suffit d’ailleurs que la condition de symétrie des deux conducteurs et de l’aiguille soit réalisée pour que l’action soit proportionnelle au produit
(V.-V.HjV-olV.+V,)]. '
Le coefficient a n’est égal à | que dans des cas très-particuliers ; mais, si les conducteurs fixes sont à des potentiels égaux et de signes contraires, ce coefficient disparait de la formule, et la force électrique est simplement proportionnelle à l’expression
Électricité dynamique.
Sur un régulateur de courants électriques.
( Journal de Physique théorique et appliquée, t. H, p, 294 ; 18?3 ).
L’emploi des piles à deux liquides permet d’obtenir des courants dont la constance est suffisante dans la plupart des cas ; mais il peut être utile, pour certaines recherches scientifiques et même quelques applications industrielles, d’avoir à sa disposition un courant d’une intensité absolument invariable, malgré les résistances et les forces électromotrices que l’on pourra introduire dans le circuit. Ce problème a été plusieurs fois résolu d’une manière plus ou mois satisfaisante ; j’ai employé avec succès une disposition mécanique dont la pièce principale est le rouage différentiel usité par M. Redierpourla construction de son baromètreinscripteur.
Le courant passe dans une bobine qui attire un aimant, comme dans la balance électromagnétique de M. Becquerel. Le fléau est équilibré par un contre-poids qui le maintient horizontal lorsque l’attraction exercée sur l’aimant a une valeur déterminée, et il s’incline dans un sens ou dans l’autre quand l’action du courant augmente ou diminue. Ce fléau porte un T, placé entre les deux volants du rouage différentiel, qui peut laisser échapper l’un ou l’autre des mouvements ou les arrêter tous les deux. La roue satellite entraîne un chariot qui augmente ou diminue l’intensité du courant en introduisant dans le circuit ou en supprimant des résistances accessoires formées par des colonnes liquides ou des fils métalliques, et l’appareil s’arrête seulement lorsque le T du fléau se trouve au milieu des deux volants, c’est-àdire quand l’action de la bobine sur l’aimant a repris sa valeur primitive. On peut aisément avec cet appareil régler à ^ près l’intensitéd’un courant, quelles que soient les variations de la pile, pourvu qu’elles restent comprises entre certaines limites bien entendu.
Je fais remarquer à ce sujet que la balance électromagnétique de M. Becquerel donne lieu à un équilibre stable, même par attraction, si l’on a soin de régler d’une manière convenable la position de l’aimant ou du fer doux par rapport à la bobine.
Des machines magnéto-électriques.
(Journal de Physique théorique et appliquée, l. VI, p. 203 et 297: 1877.)
La construction des moteurs électriques et des électromoteurs mécaniques a fait de grands progrès dans ces dernières années. Ces appareils ingénieux ont appelé l’attention des physiciens, et paraissent destinés à jouer un rôle important dans l’industrie ; j’ai cru utile d’en donner la théorie, au moins dans ses traits essentiels, en partant des phénomènes connus de l’induction et du principe de la conservation de l’énergie, dont M. Helmholtz a montré la fécondité dans un Mémoire resté célèbre.
La force électromotrice d'inductiondansunepareillemachineestindépendantedes causes qui entretiennent le mouvement, que cette machine soit mue par une force étrangère ou par uncourant électrique. 11 en résulte queletravail accompli, quand on l’emploie comme moteur, est d’autant plus grand, toutes choses égales d’ailleurs, que la machine fournit un courant plus intense lorsqu’elle sert d’électromoteur. Cette réciprocité, qui est rigoureuse en théorie, exige cependant dans la pratique, surtout quand il s’agit d’ap-
pareils à électro-aimanls, une continuité dans les commutateurs qui n’est pas toujours réalisée.
J’ai indiqué ensuite les applications de cette théorie aux principaux types, dans lesquels sont compris tous les systèmes de construction que l’on peut adopter: i° les machines électrodynamiques, sans aimants ni fer doux ; 2° les machines magnétiques, ne renfermant que des aimants permanents ; 3° les machines magnéto-électriques, formées d’électro-aimants fixes et d’électroaimants mobiles; 4° enfin les machines mixtes, qui comprennent des aimants et des électro-aimants.
Ces divers types different entre eux par la loi suivant laquelle varie la force électromotrice d’induction, et toutes les propriétés de chaque machine peuvent se déduire de cette loi. Le problème, dans toute sa généralité, est très-complexe, parce qu’il faudrait connaître la loi d’aimantation du fer employé, le retard à l’aimantation et la réaction qui s’exerce sur les aimants permanents : on peut cependant, dans les différents cas, indiquer la forme que doit prendre l’expression mathématique de cette loi.
Je citerai, en particulier, le cas des machines mixtes. Quand on tient compte des réactions qui se produisent sur les aimants, on trouve que l’intensité du courant, l’appareil étant employé comme électromoteur, est proportionnelle à la vitesse de rotation et en raison inverse de la résistance totale augmentée d’une résistance fictive elle-même proportionnelle à la vitesse. M. Jamin avait trouvé par expérience, avec une machine de l’Alliance marchant à vitesse à peu près constante, que la loi d’Ohm est applicable si l’on remplace la résistance réelle des bobines par une résistance plus grande; ce terme additionnel est la résistance fictive déduite par la théorie des réactions que subissent les aimants.
Un autre Mémoire, non encore paru, donne les résultats d’expériences nombreuses que nous avons faites, en commun avec M. Angot, sur plusieurs machines de différents modèles, des moteurs Froment, des machines Gramme à aimants et à électro-aimants, en considérant ces appareils tantôt comme moteurs, tantôt comme producteurs d’électricité. Tous les résultats sont conformes aux prévisions de la théorie.
Électricité atmosphérique.
Sur l état electnque de l’ait.
Depuis quelques années j’ai fait, à différentes reprises, des observations sur l’étal électrique de l’air et étudié plusieurs phénomènes qui s’y ratta-
client. Pendant les mois d’août et de septembre 1876, nous avons installé, avec M. Joubert, deux appareils d’observation à Erquy (Côtes-du-Nord). L’un des appareils était sur la plage; l’autre était situé près d’un sémaphore, à la distance de i200 m environ et à une altitude de 8o m , de manière à pouvoir comparer les phénomènes électriques en deux points peu éloignés, mais dans des conditions topographiques très-différentes. Nous avons constaté d’abord qu’à la station supérieure le potentiel de l’air est généralement, pour une même distance à la surface du sol, plus élevé qu’à la station inférieure ; en suivant ces observations sur plusieurs points de la côte avec un électromètre portatif, nous avons vérifié que le potentiel à la même hauteur varie avec la configuration du sol, comme on peut le prévoir d’après la forme des courbes de niveau électriques ; il est plus élevé qu’au-dessus de la plaine, quand on observe sur le sommet d’un monticule, sur le bord d’un plateau ; il est plus faible, au contraire, dans le creux d’un vallon, dans le voisinage des arbres et des constructions.
Malgré la faible distance des deux stations, quand on suivait pendant quelque temps les indications simultanées des deux instruments, même par les temps les plus calmes et le ciel le plus pur, il n’arrivait presque jamais que les courbes qui traduisaient les variations de l'état électrique eussent les mêmes allures ; il en résulte donc que, si le potentiel de l’air en un point est dû, en grande partie, à des masses électriques très-éloignées, leur influence est troublée par des couches d’air électrisé tout à fait localisées dans l’atmosphère.
Auprès de chaque électromètre se trouvaient deux mâts, terminés par une mèche allumée, l’un de 5" et l’autre de io m de hauteur, que l’on mettait alternativement en communication avec l’électromètre. Dans ce cas, les courbes des variations relatives aux deux mâts se suivaient très-exactement elles indications à chaque instant étaient sensiblement dans le rapport de 1 à 2. Le potentiel de l’air en un point varie donc à peu près proportionnellement à sa distance à la surface du sol. Ce résultat est encore prévu, autant du moins que les deux hauteurs que l’on compare ne cessent pas d’être trèspetites par rapport à la distance des couches d’air perturbatrices.
Quant au signe de l’électricité, il est presque toujours positif lorsque le ciel est pur ; nous avons cependant observé plusieurs fois de l’électricité négative, tantôt sans cause apparente et tantôt à cause de l’existence d’orages éloignés dont on apercevait les lueurs à l'horizon. Lorsque le ciel est nuageux, l’électricité est aussi le plus souvent positive, mais ses variations sont beaucoup plus rapides et, si le ciel est partiellement couvert,
l’approche d’un nuage électrisé se manifeste aux appareils à partir d’une très-grande distance. En prenant des précautions particulières pour l’isolement des conducteurs, on peut continuer les observations même pendant la pluie ; nous avons constaté ainsi que la pluie est très-souvent négative. Il nous est arrivé fréquemment de tirer des étincelles de plusieurs centimètres de la partie inférieure des conducteurs en temps ordinaire, et même des étincelles de plusieurs millimètres par la pluie battante, sans qu’il y eût aucune apparence d’un orage véritable.
La plupart de ces observations confirment ce que l’on savait déjà sur l’électricité atmosphérique, en particulier celles de sir William Thomson à Glasgow et dans l’île d’Arran.
Grâce au concours de l’Administration des télégraphes, nous avons pu établir entre les deux stations un fil télégraphique communiquant aux deux extrémités avec le sol par de grandes sondes de fer. Un galvanomètre placé sur le fil indiqua un courant permanent, d’intensité variable, allant du sémaphore à la grève. Ce courant ne pouvait pas être attribué à la différence des actions chimiques aux deux sondes, parce que la force électromotrice atteignait 5 ou 6 couples Daniell, et que nous pouvions opérer d’une manière continue la décomposition de l’eau. Le potentiel du sol au sémaphore était donc toujours plus élevé que sur la grève. On peut expliquer celte circonstance en remarquant que le sémaphore est placé sur un rocher de grès très-mauvais conducteur, et que ce rocher, soumis à une influence électrique plus énergique de la part de l’atmosphère, peut garder continuellement, mais à des degrés variables, un potentiel plus élevé que la surface générale de la Terre. Je n’indique celle circonstance que pour montrer, par un exemple, l’intérêt queprésentent lesobservations sur l’électricité atmosphérique.
Pendant les mois d’août et de septembre 1877, j’ai installé de même un appareil à indications continues sur le bord de la mer, à Dunkerque, et constaté, en particulier, une circonstance qui ne me paraît pas avoir été encore signalée. Quand un orage se prépare, le potentiel de l’air est généralement très-élevé, tantôt positif, tantôt négatif ; il éprouve, à des intervalles rapprochés, des variations considérables et des changements de signe. Dès que l’orage se déclare et se rapproche de l’observateur, le potentiel de l’air baisse rapidement et reste très-faible pendant presque toute la durée du phénomène. 'N’est-il pas naturel d’admettre qu’il existe une relation entre les variations de l’état électrique de l’air et les impressions physiologiques qu’éprouve l’homme et même les animaux par les temps orageux?
Sur un appareil inscripteur de l'électricité atmosphérique.
I/état électrique de l’air est l’élément météorologique qui éprouve les variations les plus rapides et les plus irrégulières ; l’inscription continue des phénomènes est alors absolument nécessaire, parce qu’il est impossible de déduire des conséquences certaines d’observations discontinues, échelonnées d’une manière quelconque dans le cours de la journée. Sir W. Thomson a imaginé un électromètre dont les indications sont traduites par la photographie, et cet instrument est employé dans plusieurs observatoires de Météorologie, particulièrement en Angleterre. L’emploi de la photographie exige une manipulation spéciale et une installation à l’abri de la lumière, ce qui présente parfois des inconvénients. Avec le concours de M. Redier, j’ai fait construire un appareil dans lequel les déviations de l’aiguille d’un électromètre sont transmises, par des moyens mécaniques, à un crayon qui les écrit sur une bande de papier. Ce problème présentait des difficultés, parce que la force qui dévie l’aiguille est extrêmement faible et incapable de régler le mouvement d’un rouage d’borlogerie. Une sorte de mâchoire commandée par une horloge se ferme à des intervalles très-rapprochés pour arrêter l’aiguille dansla position qu’elle occupe ; alors les volants du rouage différentiel sont rendus libres et l’un d’eux fait tourner l’électromètre d’un angle égal à la déviation de l’aiguille. Une disposition facile à imaginer permet ensuite de transmettre au crayon la rotation de l’électromètre.
On peut employer la même disposition pour inscrire mécaniquement les indications des instruments les plus délicats, pour lesquels on était obligé d’avoir recours à la photographie, telles que les déviations d’un galvanomètre, les variations de la déclinaison ou de l’inclinaison magnétique, les variations des composantes horizontale et verticale, etc.
Influence de l’ozone sur la formation des brouillards.
Quand l’air saturé d’humidité subit brusquement une petite diminution de pression, le refroidissement dû a la détente provoque la condensation de l’eau sous forme de brouillard. Il suffit, pour s’en assurer, de mettre une poire de caoutchouc en communication avec l’atmosphère d’un flacon fermé qui renferme de l’eau ; en comprimant et en décomprimant la poire avec la main, on provoque la formation d’un nuage. M. Coulier a constaté que
l’expérience ne réussit qu’à la condition quel’airrenfermedes poussières en suspension. Si l’on a laissé reposer le flacon pendant assez longtemps ou si l’on a soin d'y introduire de l’air privé de poussières, en le filtrant par une bourre de coton, on n’obtient de brouillard que pour des changements de pression beaucoup plus grands. Il semble résulter de là qu’une masse d’air confinée n’est jamais absolument saturée de vapeur d’eau, surtoutlorsqu’elle tientensuspensiondes corps de dimensions très-petites. Quelle que soit l’explication de ce phénomène, j’ai reconnu que l’ozone produit le même effet que les poussières et facilite la formation des brouillards. Si l’on introduit dans le flacon qui sert à l’expérience précédente de l’ozone filtré par du coton, ou même simplement si l’on provoque des étincelles électriques autour du ballon, on voit immédiatement apparaître les brouillards au moment oü la poire de caoutchouc est décomprimée. La petite quantité d’ozone produite dans le flacon sous l’influence des étincelles extérieures, dans le dernier cas, suffit pour rendre l’effet manifeste. En ouvrant le flacon, on reconnaît d’ailleurs l’odeur de l’ozone.
Comme l’existence de l’ozone dans l’air n’est pas douteuse êt que l’origine électrique de ce corps curieux est au moins très-probable, l’expérience que je viens de citer me paraît avoir une relation directe avec l’électricité atmosphérique.
Influence de V électricité sur V évaporation.
( Comptes rendus de P Académie des Sciences, t. LXXXVI, p. 5;5 ; 1878. )
Ces expériences sont en cours d’exécution depuis deux ans. Depuis que Franklin et Lemonnier ont démontré l’existence de l’électricité dans l’air, soit par les temps orageux, soit dans les conditions ordinaires, plusieurs physiciens ont cherché quelle pouvait être l’origine de l’électricité atmosphérique. Les expériences de Volta et celles de Pouillet, en particulier, semblaient avoir établi que l’évaporation de l’eau ordinaire dégage de l’électricité positive et est sans doute la source la plus importante de l’élec- - tricité atmosphérique. Des travaux plus récents ont montré que cette conséquence estau moins très-douteuse et que, dans tous les cas d’ébullition tumultueuse où l’évaporation paraissait avoir été une cause d’électricité, il y avait toujours projection de matières solides ou liquides sur les parois du vase, et que ces frottements jouaient le rôle le plus important dans l’élec-
Comme la quantité d’électricité produite par une évaporation lente est nécessairement très-faible et doit disparaître à causedc l’insuffisancedes isolements, j’ai abordé le problème d’un point de vue différent en cherchant si l'évaporation est modifiée sous l’influence des corps électrisés. Pour cela j’ai disposé, au-dessous de conducteurs électrisés, une série de petits bassins d’évaporation communiquant avec le sol et contenant soit de l’eau ordinaire, soit de la terre mouillée. L’électrisation était obtenue par une machine de Holtz, mise en mouvement d’une manière continue par un moteur à eau et placée sous une cage dont l’air élait desséché par de l’acide sulfurique, ce qui permet de faire fonctionner la machine par tous les temps ; à l’aide d’une sorte de trop-plein électrique dont j’ai parlé plus haut, l’état électrique des conducteurs était maintenu constant jour et nuit.
Les conducteurs étaient d’abord des plateaux placés au-dessus des bassins d’évaporation, maisj’ai reconnu que celte disposition nuit à la dispersion des vapeurs. 11 suffit de substitueraux plateaux des grilles conductrices formées par des cercles de fils métalliques réunis entre eux ; dans ce cas, l’influence électrique est exactement la même, et les mouvements de l’air se font sans obstacle. Les bassins d’évaporation étaient disposes en deux séries aussi identiques que possible, avec les mêmes grilles conductrices, et les expériences étaientalternatives, l'un des deux systèmes deconducteurs étant réuni avec le sol et l’autre avec la machine, et l’on déterminait tousles jours la quantité d’eau évaporée dans chacun des bassins. J’ai reconnu ainsi que l’évaporation est constamment exagérée sous les conducteurs électrisés, quel quesoit le signe de l’électricité ; cet effet est tellement manifeste que l’évaporation était quelquefois doublée dans les bassins soumis è l’influence élec-
Ces expériences présentent des difficultés que je n’avais pas prévues. Si les bassins d’évaporation sont dans une enceinte où la température varie d’une manière notable, les moindres inégalités de température ou les différences d'exposition suffisent pour voiler complètement le rôle de l’électricité. Je n’ai pu obtenir de résultats bien concordants qu’en enfermant les bassins dans une grande boite et en opérant l’hiver, dans une sorte de sous-sol, où la température, pendant près d’un mois, a oscillé entre 4° et 6°.
Je ne puis rien affirmer encore sur la différence qui se manifeste entre les actions des deux électricités: il faudrait, pour cela, que les expériences alternatives fussent faites en maintenant les conducteurs à des potentiels exactement égaux et de signes contraires, et en évitant toute variation de température. J’espère que la construction d’une étuve à température
constante me permettra d’éclaircir ce point et d’étudier quelques autres questions se rattachant à l’action de l’électricité statique sur la végétation des plantes et sur les animaux.
De toute façon, que l’excès de l’évaporation soit dû àuneaetion spécifique de l'électricité ou à des actions mécaniques secondaires, c’est un phénomène dont il faut tenir compte, si l’on veut apprécier le rôle de l’électricité atmosphérique dans la nature, sur la formation des vapeurs par les eaux, par le sol et par les végétaux.