ÉLECTRICITÉ PAR INFLUENCE

Les corps bons conducteurs, placés dans le voisinage des corps électrisés, prennent un état électrique opposé ; c'est ce qu'on appelle l'électricité développée par influence. D'après notre expérience, celte électricité développée par influence n'est pas seulement sensible sur les corps solides placés dans le voisinage du corps primitivement électrisé , mais aussi dans l'air qui l'entoure; de sorte qu'on peat considérer que la distance a laquelle un corps électrisé fait sentir son influence est celle de son atmosphère électrique. Si dans cette atmosphère on place un corps conducteur assez léger, il se charge de l'électricité qui le compose par une espèce de condensation, et il est attiré par le corps électrisé ; lorsque le corps présenté est bon con* ducteur, non isolé, et d'un poids suffisant pour n'être point déplacé par l'attraction , il se charge aussi d'une électricité différente k celle du corps électrisé, mais cette électricité , il la prend a l'atmosphère et a la terre tout a la fois. Enfin, ce corps étant isolé et d*un certain volume , surtout en longueur , la partie rapprochée du corps électrisé se charge d'électricité différente, et la plus éloignée d'électricité semblable.

M. Delarive constate dans son traité (t. I, p. 84 ) , en s'appuyant des expériences de M. Mohr , que le point neutre qui sépare les deux électricités développées sur un corps isolé soumis k l'influence dépend de la charge et de la distance, mais qu'il est toujours rapprodé de l'extrémité la plus voisine du corps électrisé. Sur un cylindre isolé de 6S centimètres de longueur, influencé par un corps chargé d'électricité positive, placé k la distance d'un centimètre, le point neutre, dans une expérience de M. Mohr, s'est trouvé k la distance d'un centimètre de l'extrémité voisine du corps électrisé ; l'espace occupé par l'électricité négative était donc d'un centimètre de la longueur , tandis que l'électricité positive en occupait 64 centi' mètres.

Selon nous, cette quantité d'électricité négative produite par la seule influence est loin d'être équivalente k celle qui l'attire, et ne peut provenir d'une source considérable comme celle qu'on lui attribue communément, car les physiciens admettent jusqu'ici que kf

corps contiennent des quantités inépuisables de fluide naturel, et que

c'est à la décomposition de cette double électricité qu'on doit les deux

électricilés produites par l'influence. Si cela était , pourquoi Télec-

tridté n^ative, attirée par la charge d'électricité positive, n'attein*»

drait-elle pas l'équivalence sur le corps isolé , comme elle l'atteint

snr le corps en communication avec la terre ? Mais ces deux élec-

tiidtés proviennent évidemment du fluide éther ambiant qui nous

ioonde de toute part , pénètre les coi*ps librement sans se combiner,

et se décompose facilement en ses deux éléments sous l'influence

d'un corps chargé de l'une ou l'autre électricité.

Ce gui démontre que l'électricité développée par influence sur un corps isolé n'est point équivalente de celle qui la produit, c'est que si l'on touche ce corps avec le doigt mouillé pendant l'expérience, il se charge aussitôt d'une quantité beaucoup plus considérable d'électricité différente qui, après avoir annulé l'électricité semblable, est encore capable d'annuler presque complètement celle du corps produisant l'influence par le contact direct, ou de la dissimuler par le contact médiat des deux corps placés en opposition sur une lame de verre, ou toute autre lame isolante.

Dans la théorie admise on dit que le doigt, ou le conducteur avec lequel on touche le corps influencé , produit la soustraction de l'électricité semblable, qui est repoussée sur sa partie postérieure, mais c'est la une erreur évidente et que tout démontre ; d'abord l'augmentation considérable de la somme d'électricité différente par le toucher; ensuite, en étudiant le sens du courant au moment du toucher , on constate que c'est un courant rentrant qui a lieu. On peut d'ailleurs toucher le corps par le bout antérieur chargé d'électricité différente , aussi bien que par la partie portant l'électricité semblable, et le résultat est le même. Il faut donc reconnaître qu'on a porté et non soustrait de 1 électricité.

Une expérience facile a répéter nous a également démontré la vérité de notre assertion. Nous avons soumis a l'influence d'une sphère métallique chargée d'éthérile un conducteur isolé de 8 cen« timètres de longueur, en moelle de sureau dorée , porté sur deux peds, et après avoir constaté que le point neuti*e séparant les deux électricités développées était environ a deux centimètres de la partie antérieure^ nous avons opéré ja section du conducteur en cet endroit ;

rétablissant alors le contact entre les deux sections et renouvelant rinflueuce dans les mêmes conditions, puis séparant subitement les deux portions du conducteur et les éloignant du globe chargé d'étbérile, nous avons pu constater sur la section antérieure , de deux centimètres, de l'électrile libre, et sur la section postérieure, de six centimètres, de Téthérile; mais la charge d'électrile, bien qu'exerçant la plus forte action sur l'électromètre , était cependant trèsfaible. Nous avons alors répété Texpérience en soumettant de nouveau les deux sections du conducteur réunies à Tinflaence, et touchant son bout postérieur pendant cette influence avec le do^ mouillé aussitôt retiré, nous avons constaté que le conducteur entier restait chargé d'électrile hors de Tinfluence , comme on l'a constaté depuis longtemps, mais encore que cette charge était beaucoup plus forte que dans le premier cas. Ce n'était donc pas la même charge débarrassée de son éthérile, mais le doigt avait apporté de l'électrile pris a la terre, qui s'était ajouté au premier par l'effet de l'attraction de l'élhérile exerçant l'influence jusqu'à l'équivalence. En traitant de Télectrophore , nous démontrerons par des expériences plus nettes encore les véritables sources des électricités par influence.

Lorsqu'on soumet a l'influence plusieurs condncteurs isolés se suivant les uns les autres a peu de distance, on trouve que chaque conducteur est chargé d'électricités diverses a chaque bout , l'électricité différente aux parties antérieures , l'électricité semblable aux postérieures ; mais si l'on vient a toucher le dernier conducteur avec le doigt ou tout autre bon conducteur communiquant a la terre, il arrive souvent qu'on produit des étincelles instantanées entre les conducteurs et le globe opérant l'influence, et qu'il y a neutralisation. Ce phénomène s'accorde évidemment avec nos explications et nullement avec la théorie de la soustraction. C'est de l'électricité exerçant l'influence que part l'étincelle, et elle ne part que parce que le doigt a chargé subitement les conducteurs d'une quantité d'électricité différente quatre ou cinq fois plus considérable que celle qui s'y trouvait déjà.

On verra plus loin que c'est sur cette prétendue soustraction des

■«lectricités repoussées que sont fondées les théories de la machine

électrique 9 de l'électrophore ^ du condensateur, et même du part-

tonnerre. Nous appelons sur ce point Tattention toute particulière des jeunes physiciens qui voudront , avec nous , marcher a la re« cherche de la vérité.

ÉLECTAOMÈTRES ET C0in)ENSATEUR8.

La découverte de Télectricité par influence a conduit a la construction de divers électroscopes ou électromètres qui sont très-utiles pour déterminer la nature et la puissance des charges électriques que Ton parvient a isoler. Ces instruments se composent toujours d'une clocheen verre portant un conducteur métalliquefixe, mastiqué avec de la gomme laque dans la partie supérieure du vase, terminé par une boule en dehors et par une lame en dedans. C'est a cette lame qu'on suspend par deux conducteurs mobiles, soit deux brins de paille, soit deux feuilles d'or battu, soit encore deux balles de moelle de sureau, par des fils métalliques très- fins.

Lorsqu'en approchant un corps au contact du conducteur fixe, il y a divergence entre les pailles ou les lames d'or, etc., on est assuré que ce corps est d'autant plus chargé d'électricité, que la divergence est plus grande, et si l'on a pris soin de tracer des divisions sur le verre, en partant d'un point 0, qui correspond au repos, on arrive a pouvoir exprimer les divergences des feuilles d'or par le nombre des divisions ou degrés qu'elles atteignent. On peut même se dispenser de toucher le conducteur avec le corps électrisé , car la divergence des feuilles d'or a lieu a distance, en raison de ce que le conducteur de l'électroscope, s'électrisant par influence, offre l'électricité différente sur le bouton, et l'électricité semblable sur les feuilles.

Pour reconnaître le genre d'électricité auquel on a affaire, il faut préalablement charger l'électroscope, par influence, d'une électricité connue; pour cela, on approche un corps électrisé de l'instrument, et on pose le dqsgt sur le bouton, ensuite on retire d'abord le doigt, puis le corps électrisé, et si Ton s'est servi d'un corps chargé d'éthérile, on a donné aux lames mobiles une charge d'électrile. Alors, tout corps qui, par son approche du bouton,, augmente la divergence des feuilles, fait nécessairement connaître qu'il est aussi chargé d'électrile, puisque c'est cette électricité qu'il leur envoie par son at*

traction sur réthérile. Quant à la diminution dans la divergenoe, elle ne prouve pas péremptoirement la présence de l'électricité contraire, attendu que les corps bons conducteurs a Tétat naturel produisent également cet effet. Il Faut donc dans ce cas présenter le corps qu'on éprouve a un éleclroscope chargé d^éthérile par l'influence de l'électrile, afin de constater l'augmentation de divergence.

L*électromètre a condensateur est muni de deux disques en laiton parfaitement planes et recouverts sur leurs faces de vernis k la gomme laque , dont l'un se visse sur l'électroscope ordinaire a feuilles d'or en place du boulon , tandis que l'autre , servant a recueillir l'électricité que l'on veut teconnaltre, se- place par dessus, a l'aide d'un manche de verre isolant. Lorsque ce second plateau, appelé collecteur , a pris une charge quelconque d'électricité, il ne la transmet pas au plateau inférieur, a cause des couches de vernis qui les séparent; mais il agit sur lui par influence, et si l'on touche ce dernier en dessous avec le doigt, il acquiert une quantité presque équivalente d'électricité contraire ; on enlève alors le plateau supérieur, et la divergence des feuilles d'or indique la puissance de la charge, quand même elle serait faible.

Cet instrument peut d'ailleurs recevoir plusieurs charges successives de la source électrique, et rendre sensibles, en en multipliant la puissance, de simples traces d'électricité. Il suffit pour cela de toucher le plateau inférieur avec le doigt chaque fois que le supérieur prend une charge nouvelle a la source électrique , car l'électricité contraire, portée par le doigt sur le plateau inférieur, dissimule chaque fois l'électricité recueillie ; et , par ce moyen , permet au collecteur de prendre une nouvelle charge d'électricité libre.

Les propriétés que possèdent deux disques métalliques planes superposés , mais séparés par deux couches de vernis, méritent d'être étudiées sous plusieurs rapports : d'abord , comme nous venons de l'expliquer, en jouant le rôle de condensateur de l'électricité lorsqu'on touche toujours le disque le moins chargé; c'est le moyen de fixer, en la rendant latente par l'appel d'une électricité contraire, l'électricité libre qu'on veut étudier. En effet, ces deux électricità ainsi rapprochées, qui ne sont séparées que par une couche isolante fort mince sans pouvoir se réunir et se combiner, sont cependant eu communication par leurs affinités, puisqu'elles s'annulent en appa-

reoce; ce sont bien des électricités dissimulées^ mais on les retrouve

arec leurs propriétés par la séparation des plateaux. Lorsqu'au lieu

de toucher avec le doigt le disque le plus faiblement chargé des deux

plateaux réunis, on touche au contraire celui qui manifeste de Té-

lectricité libre par un l^er excès de charge, c'est-a-dire, en premier

lieu, le disque chargé directement, puis Tinférieur, et ainsi alter-

oaÛTement, l'efTet est inverse, car au lieu d'ajouter, comme dans

le premier cas , on retire de Télectricité qui s'écoule dans le sol, et

les deux plateaux sont bientôt déchargés. La théorie de la bouteille

de Leyde, dont nous parlerons plus loin , est la même que celle des

plateaux condensateurs.

Pourempêcherl'airhumided'enlever l'électricité dont on charge l'électromètre , on le place quelquefois dans une cage en verre contenant des fragments de chaux ou de chlorure de calcium pour absorber la vapeur d'eau; l'extrémité du conducteur reste seule en saillie au dehors.

ÉLEGTROPHORE.

X'électrophore est un instrument inventé par Volta , dont le pnndpe est encore l'électricité développée par influence; il sert à produire l'éthérile, ou électricité positive, pour diverses expériences. n se compose d'un gâteau de résine a surface plane, et d'un plateau en métal a bords arrondis, d'une dimension moindre. On fait aussi ce plateau avec un disque de bois, qu'on recouvre d'une feuille d'étain ; dans tous les cas, ce plateau doit porter un manche de verre qui permet de le tenir isolé.

Pour donner une charge d'éthérile au plateau , on bat le gâteau de résine avec une peau de chat bien sèche, ce qui la charge d'électrile, puis on pose le plateau dessus en le touchant d'un doigt qu'on setire aussitôt. En soulevant le plateau , on le trouve alors chargé d'une quantité d'éthérile suffisante pour donner l'étincelle dans les analyses des gaz par Tendiomètre et pour d'autres expériences. Le plateau peut être rechargé de la même manière sur le gâteau de résine, tant que celui-ci conserve son électricité.

La charge d'éthérile que l'opérateur développe sur le plateau est produite par influence comme dans le condensateur; la surface «ppli^ée sur la résine est d'abord diargée d'une faible quantité d'é-

thérile, tandis que la face opposée possède de l'électricité eontrain, parce que ces deux électricités proviennent seulement de la décom* position du fluide éther ambiant ; mais au moment où le plateau est mis en communication avec la terre, par l'application d'un doigt humide , la charge d'éthérile augmente tout a coup dans une pio» portion considérable; une partie neutralise l'électrile de la face extérieure, et l'autre, bien plus forte, amène la charge d'éthérile presque a l'équivalence de la charge d'électrile du gâteau de résine. Aussi serait-ce en vain qu'on chercherait a reconnaître directement cette charge d'éthérile pendant la réunion des deux parties de l'appareil ; ses propriétés sont complètement dissimulées, et ce n'eit qu'après la séparation que le plateau peut agir sur l'électroscope et donner des étincelles.

Pour démontrer quelles sont les charges d'éthérile et d'électrile avant le toucher, nous avons construit un plateau avec deiix glaeeB percées au centre et munies, l'inférieure d'un manche isolant ceotnd passant à travers l'ouverture de la supérieure, et celle-ci de deux manches ou supports , aussi isolants, implantés dans deux ouvertures faites k cinq centimètres du centre de chaque côté. Ce platéiu ainsi disposé a été recouvert, sur ses deux faces, d'étain en feuilki s'arrêtant a une petite distance du bord , et cette portion libre da verre ainsi que le bord ont été vernis à la gomme laque de manière k isoler le deux faces métalliques. Pour faire l'expérience, la communication est faite d'avance entre les deux faces par une petite bande d'étain collée sur les deux feuilles et faisant l'anse en dehors; mais aussitôt que le plateau est posé , en le tenant par le mandie central , sur le gâteau de résine électrisé , cette communication est enlevée à l'aide d'un tube de verre. Le plateau est alors levé en deux parties, la supérieure d'abord par les deux manches, l'inférieure par son support central, et les deux électricités, obtenues ainsi par l'influence seule sur des corps isolés, sont appréciées a l'électroscope. Nous avons trouvé dans ce cas que le plateau supérieur était faiblement chargé d'électrile, il ne donnait pas d'étincelle sensible, son action sur Télectroscope à balles de sureau n'avait lieu qu'à la distance de huit a dix centimètres; l'inférieur, chargé d'éthérile, agissait sur l'électroscope a la distance de vingt a vingt-cinq centimètres , et donnait une étincdle* D'après cela ^ la charge d'éthériief

— «is —

do plateau inférieur est trois ou quatre fois plus forte que celle d^éiectrile du supérieur, et la théorie admise ne peut se soutenir, puisqu'il faudrait l'^alité dans les deux charges. Au contraire , nous nous expliquons très-bien avec la nouvelle théorie, que le plateau inférieur a condensé tout l'éthérile du fluide étber ambiant, en présence de rélectrile du gâteau de résine , et que le supérieur, lui cédant également ce qu^il en possédait par pénétration du même fluide, reste chargé d^une faible quantité d'électrile. Ce nouvel élecirophore prendra certainement sa place dans les cabinets de physique, pour démontrer la véritable théorie des électricités par influence.

On commet d'ailleurs une inexactitude en affirmant dans les traités d'électricité que Télectrophore ne se charge pas sur le gâteau de résine sans être touché par le doigt ou un conducteur, car notre plateau inférieur posé seul par le manche isolant s'est chargé constamment d'électricité positive, et de manière a donner l'étincelle ; les deux plateaux posés ensemble sans communication entre eux ont pris également des charges d'éthérile, Tinférieur donnant l'étincelle, et le supérieur agissant sur l'électroscope d'une manière tton équivoque, et repoussant les balles de sureau chargées d'éthérile^comme l'inférieur, mais a une distance beaucoup moindre. Nous m concluons que les corps conducteurs isolés , de peu d'épaisseur, comme les feuilles métalliques , prennent de l'électricité à l'atmosphère qui les environne par l'effet de l'influence, puisc[ue la charge persiste après l'influenee. Si les corps épais paraissent revenir a l'état naturel après avoir manifesté les deux électricités aux deux points extrêmes, c'est qu'ayant pris ces deux électricités a l'atmosphère et a leur propre fluide éther , il y a annulation presque complète de Tune par l'autre quand l'influence cesse. Enfin, lorsque nous avons posé nos plateaux réunis par la bande d'étain sur le gâteau en touchant le supérieur avec le doigt mouillé , il y a eu étincelle par l'éthérile s' élançant sur le plateau , et par leur séparation nous les avons trouvés chargés du même fluide, l'éthérile; mais te premier donnait une faible étincelle, et le second une très-forte.

La charge d'éthérile du plateau inférieur touché avec le doigt, comparée a celle du même plateau dans la première expérience , ou rélectrile est enlevé par le plateau supérieur, est d'ailleurs infiniment plud forte. 11 faut donc reconnaître que ce n'est pas en enlevant

l^électricité négative, par le doigt conducteur, qi\*tm rend réiectricité positive évidente, mais comme tout le démontre, que ce conducteur apporte une charge d'électricité positive au corps soumis a Finfluence.

MACHINE éLEGTRIQUE.

La machine électrique proprement dite , avec laquelle on prépaie des quantités considérables d'électricité statique , est composée de trois parties essentielles.

1® Un plateau de verre , percé a son centre et monté sur un axe a manivelle; 2^ des coussins rembourrés en crin, ayant sur les faces qui touchent le plateau un cuir enduit d'amalgame ou d'or musif, et communiquant au sol par une^chaine métallique; 5^ un conducteur isolé , ordinairement formé de un ou deux cylindres creux en laiton, arrondis par les bouts , et portant deux mâchoires qui embrassent le plateau sur ses bords de chaque côté, tandis que les deux coussins embrassent le même plateau du haut et du bas jusqu'au tiers de sa hauteur. L'isolement des cylindres métalliques destinés à recueillir Télectricité s'opère au moyen de supports en cristal, recouverts d'un vernis à la gomme laque.

Lorsqu'on veut produire de l'électricité avec cette machine, ou commence par chauffer légèrement avec un réchaud les colonnes de cristal et le plateau , puis on les frotte avec du papier Joseph sec et chaud ; on chauffe également les coussinets, préalablement enduits d'or musif, et ces préparatifs terminés, on met en mouvement le plateau de verre par la manivelle , de manière k ce qu'il circule vivement entre les coussins. Le frottement ainsi opéré ne tarde pas à développer les deux électricités, savoir: l'électrile» ou électricité résineuse, qui se porte sur les coussins et s'écoule par les petites chaînes qui touchent au sol, et l'éthérile, qui reste sur le plateau de verre , et qui , rencontrant les branches ou mâchoires dont nous avons parlé, se rend par la sur les conducteurs isolés , où il s'accumule. Pour constater l'accumulation de l'électricité sur le conducteur , on en approche à distance une tige métallique terminée en boule et portée sur un manche de verre; et par la vivacité des étincelles qui s'élancent du conducteur sur la boule , on peut, juger de la charge de la machine. Il faut d'ailleurs , pour obtenir d*une

machine son maximum (reffet, opérer dans un air sec, car Tair humide enlève l'électricité a mesure qu'elle se produit.

Pour comprendre la formation de ces deux électricités, il faut se rappeler les principes que nous avons établis. Nous avons vu que dans la pile de Vol ta les deux électricités étaient produites par la combinaison de deux corps mixtes , l'un comburant , l'autre combustible, dont le premier abandonnait son éthérile, et le second son électrile; mais ici la source des électricités est différente, ce n*e8t plus la combinaison chimique qui la produit j le plateau de cristal et les coussins sont après l'opération ce qu'ils étaient avant. Il y a bien sur les coussins de l'amalgame ou du sulfure d'étain , mais ces corjps ne sont pas indispensables ; ils favorisent seulement l'adhérence pendant la friction , et c'est a la friction seule qu'on doit la production de l'électricité.

Ainsi que nous l'avons observé déjà , les physiciens des derniers siècles savaient que les corps mauvais conducteurs , tels que la résine, le soufre et le verre, devenaient électriques par le frottement» mais* ils ignoraient que l'électricité produite par les frictions n'était pas toujours la même ; les modernes seulement découvrirent que le verre , qui donne l'électricité vitrée quand on le frotte avec la laine ou la soie, donne l'électricité contraire quand on le frotte avec lea fourrures de loutre ou de chat; de même que la résine, par certaines friction s, se charge d'électricité vitrée. Us découvrirent également que les corps frottants s'électrisaient et prenaient constamment une électricité différente de celle du corps frotté. C'est donc maintenant un fait établi que les frictions développent toujours les deux électricités a la fois, mais que selon la nature des corps et le genre des frictions, elles se portent tantôt sur un corps et tantôt sur l'autre.

Cette constance dans la production des deux électricités, et cette variabilité dans la distribution, nous obligent a croire que les corps mauvais conducteurs, comme le verre, la résine, la laine, la soie et' les fourrures y ne possèdent pas par eux-mêmes de sources particulières ^d'électricité de l'un ou l'autre genre, que la friction puisse mettre en évidence, et qu'au contraire ces corps servent simplement k recueillir les électricités qui se produisent en dehoi^ d'eux par l'action du frottement. Les corps bons conducteurs isolés paraissent également donner les deux électricités par le seul effet de la friction,

sans qiron puisse déterminer a Tayance, par un principe, comment se fera la distribution ; on doit donc croire qu^ils ne sont pas non plus les sources directes des électricités qui se développent sur eux pendant le frottement.

Quand au contraire la production de l'électricité est due a la combinaison chimique, il y a production constante d*électfile sur le métal attaqué , tandis que Téthérile vient toujours du corps oxiqûe par riiitermédiaire du métal non attaqué qui complète le couple toltaïque.

Dans la machine électrique qui nous occupe, nous devons donc iconsidérer le plateau et les coussins comme les simples agents ibécaniques qui déterminent la production des deux électricités. Lorsque le plateau de verre est mis en mouvement par la manivelle , sod froiiement contre les coussins détermine la séparation deë dent éléments du fluide éiher ambiant , dont l'un , Télhérile , lui reste adhérent , et , à chaque passage dans les mâchoires du conducteur idole, est recueilli et porté sur le conducteur lui-même , où il s'accutniile, tandis que l'électrile, dont les coussins sont chargés, s'écôulé dans le sol par les chaînes.

On construit toutefois des machines dans lesquelles Télectrilequi s'accumule sur les coussins est recueilli sûr un conducteur isolé. Une de ces machines, inventée par Nairne, est formée d'un fort cylindre de verre mobile, frotté dans le sens de sa longueur par uii seul coussin; le conducteur isolé placé près du coussin recueille Télectrile, tandis que celui qui lui est opposé prend l'éthérile du verre. Cette machine , donnant a la fois les deux électricités sur deux conducteurs isolés et séparés, est très- précieuse pour Tétude.

Les physiciens les plus éminents, et les autres après eux, prétendent que les conducteurs de la machine électrique ne sont pas chargés directement par le plateau , qu'au contraire le plateau chargé d'é- 'iectricité positive, agissant par influence sur Télectricité naturelle des conducteurs , en soutire et neutralise Télectricité négative , et met en évidence l'électricité positive qu'on y voit apparaître progressivement, et c'est dans ce but qu'ils recommandent de garnir de pointes les mâchoires des conducteurs; mais cette théorie est évidemment erronée , ce qui le prouve c'est que les mâchoires dés conducteurs peuvent être privées de leurs pointes et formées exda*

sivement de petits cylindres arrondis par les bouts , propres a recueillir, mais impropres a écouler, et que réleclricilé produite par un môme nombre de tours du plateau dans les mêmes conditions, donne avec ces mâchoires au moins une charge égale a celle qu'on obtient de la machine ordinaire ; donc les conducteurs se chargent directement. Dans Texamen que nous ferons des effets des pointes datis les phénomènes d'induction, nous démontrerons aussi qu'il est impossible d'obtenir par induction, avec ou sans pointes, une charge d'électricité semblable sur le corps soumis a l'influence.

Nous avons démontré, d'ailleurs, que la théorie de l'électricité dite naturelle, ou double et concentrée dans les corps, était fausse, et que les métaux servant de conducteurs aux machines contenaient en combinaison une seule électricité, Télectrile, mais que les électricités produites parle frottement ou par les influences, avaient leurs sources dans le fluide éthéré ambiant.

La machine électrique possède ordinairement, comme accessoires indispensables, un tabouret isolant dont les pieds sont en verre, un excitateur construit avec deux manches en verre^ supportant deux branches en métal montées a charnières , qui s'écartent a volonté pour faite passer l'électricité d'un point a un autre; enfin un élec- Iromètre a cadran , formé d'une tige métallique portant un cadran sur lequel eàt une aiguille d'ivoire terminée par une balle de moelle de sureau. Cette aiguille» étant mobile dans le plan vertical, s'écarte de la tige lorsqu'elle est électrisée par elle , et indique par son écartement là puissance de la charge électrique.

EFFETS DES POINTES DANS l'iNDUCTION.

Théorie du paratonnerre.

Dans l'examen que nous avons fait précédemment de la manière dont se distribue l'électricité sur les corps conducteurs isolés , nous avons reconnu qu'elle se porte en plus forte proportion sur leâ exfrémités de$ corps allongés, sur les angles et surtout sur les pointes, oi l'accumulation est telle , qu'il en résulte un écoulement d'électricité soit dans l'air, soit dans les corps voisins. Nous avons a examiner maintenant comment se comportent les corps conducteurs

armés de pointes lorsqu'ils sont soumis à Tinfluence d'un corps éleclrisé.

Prenons pour exemple l'influence du conducteur chargé d'une machine électrique. L'atmosphère électrique qui Tenvironne est évidente; a son approche, on sent sur la figure et sur les maim quelque chose qui voltige comme une toile d'araignée, les cheveux se dressent. Le conducteur étant chargé d'électricité vitrée, c'est l'électricité résineuse qui s'accumule sur les corps voisins ; mais le corps humain a des formes arrondies, et la communication de notre électricité avec celle de la machine ne se fait que lentement et difficilement.

Il n'en sera plus de même si nous prenons a la main une tige métallique terminée en pointe , approchée a 20 ou 50 centimètres du conducteur isolé , l'électrile dont nous sommes chargé se portera sur cette pointe et s'élancera sans hruit à travers l'air sur le conducteur, jusqu'à ce que l'éthérile qu'il porte soit neutralisé, et la terre, avec laquelle nous communiquons, fournira la quantité qui sera nécessaire.

Lorsqu'au lieu de prendre la tige métallique avec la main, nous la tenons par un manche de verre isolant, que se passe- t-il? L'expérience démontre que la pointe présentée fournit encore un courant d'électrile continu, mais faible; c'est évidemment l'atmosphère électrique qui le fournit a la tige a mesure qu'elle se décharge. Dans tous les cas, tant que le conducteur reste chargé d'éthérile, la tige métallique est chargée d'électrile dans les conditions ordinaires, et si l'on vient h l'en éloigner, elle ne reste chargée d'aucune électricité.

En présence de cette expérience, qui démontre que les cofpt conducteurs portant des pointes a l'avant ne se chargent pas d'électridié semblable, il n'est plus possible de formuler la théorie de la machine électrique autrement que par la charge directe. La charge du conducteur par induction est donc un rêve qui s'évanouit devant un examen sérieux. On comprend du reste que dans l'expérience avec la tige isolée armée d'une pointe, il faut conserver ta distance de 20 a 50 centimètres, a laquelle cette tige non isolée neutralise l'éleotricité de la machine, car a une moindre distance le conducteur lui lancerait des étincelles, et la chargerait nécessairement d'électricité semblable, étrangère a l'induction.

C'est en étudiant Taction des pointes sur les corps chargés d'électricité, que Franklin fit la découverte du paratonnerre; mais ce grand physicien, croyant qu'il n'existait en réalité qu'un seul fluide électrique, le positif, dont la matière était nécessairement pénétrée, et dont le prétendu fluide négatif était l'absence, ne donna point la véritable explication de l'effet de cet appareil ingénieux. Raisonnant dans la pensée d'un seul fluide, il supposa que la tige du paratonnerre, soutirant par sa pointe l'électricité des nuages orageux , et récoulant au sein de la terre par son conducteur métallique , en annulait la puissance. Cette théorie est restée pour beaucoup de personnes la véritable. Arago s'en est servi dans sa notice sur la foudre , et les commissions officielles discutent toujours les conditions dans lesquelles on soutire le tonnerre.

L'électricité d'un nuage étant comparable a celle d'un conducteur isolé quelconque, nous pouvons cependant établir que le paratonnerre a pour eflet ordinaire, uon pas de soutirer et de conduire l'électricité du nuage dans la terre, mais de se charger par influence et de lancer par sa pointe, au sein du nuage orageux le plus proche, un torrent d'électricité différente, qui transforme en fluide neutre éthéré la plus forte partie de son électricité libre.

M. Pouillet, ainsi que d'autres physiciens modernes, explique parfaitement les effets d'influence d'un nuage chargé d'électricité sur les terrains, les arbres, les bâtiments, et sur le paratonnerre luimême , mais en admettant que l'appareil lance au nuage par sa pointe l'électricité diflérente dont il se trouve chargé en sa présence ; il prétend qu'en même temps qu'il se fait dans la partie supérieure du iNHitûnnerre un écoulement d'électricité n^ative, si celle du nuage est positive, il s'en fait une autre d'électricité positive par la partie inférieure en com.mimication avec la terre humide ; de sorte qu^il n'y aurait , d'après cette théorie , que l'électricité propre de l'appareil qui serait décomposée et envoyée dans les deux directions. Nous avons vu que l'électricité propre du plateau de l'électrophore, avant la communication, était bien faible; il en serait certainement de même pour celle de la tige et du conducteur du paratonnerre, et son véritable rôle n'est pas de produire, mais de puiser dans la terre réiectricité différente qui s'y accumule en présence d'un nuage orageux , et de la lancer dans sa direction par sa pointe. Nous en ayons

obtenu la preuve en constatant, 1** que le conducteur d'un paratonnerre, en temps d'orage, est chargé d^une seule électridlé daoi toute son étendue , même dans les parties qui plongent dans le sol, et qu'elle est la même sur la tige et sur la pointe, où elle se perd; 2^ que le courant va bien de la base au sommet, et non du somm^ a la base, ou d'un point neutre moyen au sommet et a la base.

Il peut arriver, sans doute, qu'une tige de paratonnerre, se trou-r vaut en communication avec un nuage orageux par contact, se charge directement de Télectricité qu'il porte et la conduise a h terre au lieu de porter dans le nuage l'électricité du sol , mais cçt eiTet est nécessairement rare et accidentel. Avec le cerf-volant électrique, on soutire au contraire constamment Télectricité du nuage dans le* quel on l'engage en raison de la proximité et de ce que le fil uié* tallique qui le fait communiquer près de terre n'y peut puber réellement l'électricité différente. Le paratonnerre, dont le conduç* leur est interrompu ou qui ne plonge pas suffisamment dans le sol humide, se trouve dans la condition du cerf-volant électrique, et présente des dangers qui ont été souvent signalés, justement parce qu'il fonctionne alors d'une manière inverse , c'est-a-dire en se chargeant de l'électricité du nuage au lieu de la neutraliser.

Il convient donc de rectifier non-seulement la théorie de Franklin qui enseigne que le paratonnerre soutire l'électricité des nuages, mais aussi la théorie plus moderne exposée par if, Pouiliet;^il nfi suffit pas de se rapprocher de la vérité, il faut l'atteindre si la chose est possible.

La connaissance que le paratonnerre puise l'électricité qui le rend efficace à tout ce qui l'entoure , et principalement àimPEÇi peut conduire a perfectionner encore cet instrument protectf^* Ainsi le paratonnerre aouslracteur de l'électricité des nuages, devrait être isolé du bâtiment qu'il protège ; celui qui lance l'électricité i l'orage doit être en même temps en communication avec la terrç et avec toutes les parties de l'édifice. C'est cette dernière condition qyt la pratique démontre comme essentielle.

Les deux corps impondérables dont nous étudions les propriétés^ nous conduisent , on le voit , a la recherche d'actions qu'on supposait toutes physiques, et cependant qui sont bien aussi 4u domaine de r^clro-chimie , puiiK^u'il a'agit , daLps l'étude dM par^tonnerçe,

d'une manière de combineF les deux électricités pour les annuler Tune par Tautre.

BODTEUXE DE LEYDE.

Un des appareils les plus usiiés pour conserver et transporter rélectricité est celui qu'on nomme bouteille de Leyde. On le coii* struit ordinairement avec un flacon cylindrique a petit goulot, qu'on revêt en dehors d'une feuille d'or ou d'étain collée jusqu'aux troif quarts de sa hauteur ; le dernier quart et le goulot se couvrent d'uQ vernis isolant a la gomme laque; a l'intérieur, on introduit de9 feuilles de clinquant froissées , et enfin dans le goulot, on mastique une tige métallique en laiton , qui plonge dans le clinquant à l'ia-? térieur , et forme à l'extérieur une espèce de crochet qui se termina par une petite boule qu'on nomme le bouton.

Lorsqu'on veut charger la bouteille , on la prend avec la main nue par la partie recouverte d'or ou d'étain, et l'on présente h bouton au conducteur de la machine en action , en l'approchant jusqu'à ce qu'on voie, par une suite d'étincelles très-vives, que la communication a Heu. Lorsque les étincelles diminuent , elle est chargée. On la retire alors, et on la pose sur un isoloir.

La charge de cette bouteille est double : à l'intérieur il y a tout l'éthérile pris au conducteur, et a l'extérieur , l'armature d'or ou d'étain est chargée d'électrile. Cette dernière électricité , remarr quons-le bien, venant de la terre, s'est déposée là en passant par h| main à mesure que la première s'accuniulait sur le clinquant , et elLe y est retenue par son affinité ou sa tendance à la combinaison chi-r miqui^ Ije verre pe met point obstacle à cette attraction des deuK fluides, mais n'étant pas conducteur il s'oppose à leur union. Tput autre bon conducteur que la main, touchant au sol, aurait également amené Télectrile. La bouteille isolée ne se charge que très-faiblement. C'est au fluide qui vient de la terre qu'on doit la concentration du fluidç qui vient de la machine , par suite de l'ai^nulation réciproque des propriétés de ces deux électricités qui se trouvent fixées des deux côtés du verre qui les sépare.

On démontre très-ingénieusement comment les deux électricité sont fixées dans la bouteille de Leyde , en donnant à cette dernière des armatures intérieures et e^Ltérieures pouvant s'enlever à volonté>

Ainsi» l^armature extérieure étant représentée par un vase conique en fer-blanc reçoit intérieurement un vase de verre de même forme, et celui-ci , dans sa capacité y une bouteille eu fer-blanc s'adaptant exactement, et portant en tête la lige recourbée à bouton; et cet appareil étant chargé comme on le fait pour la bouteille de Leyde ordinaire, on enlève Tarmature intérieure de fer-blanc avec une tige de verre; ensuite Tarmature métallique extérieure, et l'on constate que ces deux vases ne sont pas chargés d'électricité. Les deux électricités sont donc restées en dedans et en dehors du vase en verre, sur lequel elles s'attirent mutuellement a travers sa substance. On le prouve en remettant les armatures en place, car l'appareil donne alors, en réunissant les deux armatures par un conducteur, une décharge très-sensible des deux électricités, ainsi que les autres effets de la bouteille de Leyde.

Les proportions des électricités en présence sont nécessairement équivalentes dans la charge de la bouteille; cependant, a cause de la disposition de l'appareil, on peut tirer tour a tour de la bouteille isolée des étincelles venant du bouton , et d'autres venant de l'armature extérieure.

Lorsqu'on veut décharger la bouteille sur un conducteur quelconque, avant de présenter le bouton, il faut encore la prendre avec la main ou la faire communiquer au sol , afin de permettre à la charge de l'armature de s'écouler en même temps que la charge intérieure, autrement l'effet serait presque nul. Pour décharger une bouteille sans en faire usage , on prend un conducteur métallique courbé en arc, qu'on pose sur l'armature d'abord par un bout, puis l'autre sur le bouton, et la décharge est subitement opérée sans qu'il reste rien de part ni d'autre. C'est ce qui démontre bien l'équivalence des deux charges.

On reconnaît , d'ailleurs , que les charges électriques sont équivalentes quand, séparées par du verre, une couche de gomme laque, etc., elles ne manifestent pas d'actions attractives sur lescoips légers qui les avoisinent, Tattraction mutuelle absorbant dans ce cas la somme entière de leurs affinités; il n'y a donc pas d'atmosphère électrique de produite, car l'attraction des corps légers en serait la conséquence. On appelle les électridtés devenues sans action sur les corps par suite d'un rapprochement qui absorbe leurs affiûiteB,

des électricités dissimulées. Celles de la bouteille de Leyde sont dans ce cas.

Au moyen de la bouteille de Leyde chargée , on fait diverses expériences curieuses. Pour avoir un carillon en mouvement au moyen de l'électricité, on place deux timbres dont l'un communique avec rintérieur de la bouteille, et l'autre avec l'armature extérieure; puis entre les deux une petite balle de métal suspendue à un fii isolant. Si alors on envoie cette balle sur l'un des timbres, elle en prend l'électricité, et, s'en éloignant aussitôt, se rejette sur l'autre timbre, change d'électricité et repart ; de sorte qu'il en résulte une suite d^oscillations rapides qui font résonner les timbres. Nous avons expliqué cet éloignement subit des corps chargés d'électricités semblables, qu'on a pris jusqu'ici pour une répulsion.

Les figures de Leictemberg, qui constituent une autre expérience, servent a indiquer une différence essentielle entre les deux électricités. Sur un gâteau de résine bien sec, on trace des caractères avec le bouton de la bouteille de Leyde qui se trouve chargé d'éthérile, puis d'autres avec l'armature chargée d'électrile, et ensuite on lance dessus, avec un soufflet, une poudre impalpable de soufre et minium. Â l'instant, les caractères tracés avec l'éthérile apparaissent en jaune, et ceux de l'électrile en rouge. Il est, du reste, facile de reconnaître que le soufre n'agit que sur l'éthérile, et le minium que sur l'électrile. Pour cela on trace les figures sur des gâteaux différents, et Ton jette les poudres l'une après l'autre. Nous verrons plus tard que le soufre est un corps mixte oxique, tandis que le minium est un oxyde basique , et pour faire comprendre pourquoi le premier n'a d'action que sur l'éthérile et le second sur l'électrile , il suffit de rappeler que les combinaisons chimiques n'ont lieu qu'entre les corps de genres différents.

En mettant en rapport, a une faible distance, deux conducteurs armés de pointes, dont l'un communique avec l'intérieur de la bouteille et l'autre avec la partie extérieure recouverte de métal , on obtient des décharges capables de percer certains corps. C'est ainsi qu'on perce une carte ou un morceau de verre interposé entre les deux pointes au moment où l'on opère la décharge. Cette expérience prouve la violence du choc des deux corps impondérables au moment ou ils se rejoignent en vertu de leurs affinités. La puissance de ce choc

est d'ailleyrs rendue bien autrement évidente dans la nature par la foudre, qui brise et détruit des corps qu'aucune force humaine oç pourrait ébranler qu'avec le temps.

Avec la bouteille de Leyde , on démontre encore la vitesse extrême avec laquelle les deux électricités se transmettent à travers les métaux. L'armature extérieure de la bouteille est mise en communication avec le sol au moyen d'une chaîne, et l'on touche ensuite avec le bouton un fil métallique isolé, long de 10 k 20 kilomètres se perdant dans la terre, et, malgré la distance, l'électricité paraît arriver au moment même où on la fait partir. M, Pouillet estime que l'électricité, dans certains cas , se transmet dix mille fois plus vitç que la lumière. Quelques physiciens prétendent que l'électricité écoulée dans le sol par la cb»nîne au moment de la décharge delà bouteille, suit la même direction que celle du fil , et vase réunira la première à l'endroit où celle-ci cesse d'être isolée; mais rien ne démontre cette proposition. La terre est par elle-mêine riche eau électricité des deux genres , puisqu'elle est pénétrée par le fluide peutre éthéré ainsi que son atmosphère , et c'est cette source compiune qui fournit la charge recevant a son arrivée l'électricité du 61, tandis que celle de l'armature est neutralisée a peu de distapce de l'endroit où la chaîne touche le sol. Lorsqu'on tient la bouteille de Leyde d'une main, il faut éviter de toucher le bon ton avec l'aittre inaiu, car la commotion qu'on éprouverait par la combinaison subite des deux électricités k travers les membres pourrait être dangereuse «i la bouteille était fortement chargée. Il en est de même d'une suite de personnes se donnant la main, dont la première tient la bouteille par le fond, tandis que la dernière touche le bouton. Lorsque la charge est faible on éprouve seulement un choc.

On appelle batterie électrique la réunion de plusieurs bouteilles de Leyde dont les fonds reposent sur une lame de métal, tandis ^ue les conducteurs de l'électricité intérieure sont également reliés ^tre eux par un conducteur rayonné. On peut décharger une batterie par parties ou d'un seul coup comme la bouteille, mais en redoublait de précaution pour éviter le choc, qui acquiert ainsi une grande puissance.

Le9 lames de métal, sur lesquelles reposent les jarres ou bouteille, GopmiuniquLejat par me ct^m k une première partie dç l'exçij(ateur;

la seconde partie, qui n'est séparée de la première que par un sup-iport isolant, porte également une chaine se terminant par un conducteur mobile terminé en boule et supporté par des poignées de verre.

Lorsqu'on veut soumettre un corps au choc des deux électricités, on le place sur le support isolant, entre les deux branches de Texci^ tateur, puis on porte le conducteur mobile par les deux manches de verre sur la boule centrale de la batterie, Tétiucelle part, et les deux fluides, parcourant en même temps les deux branches de Texcitateur, s'unissent principalement sur le corps qu^on lui a donné pour intermédiaire.

Un fil de fer, placé entre les deux parties de l'excitateur, rougit par une décharge ordinaire , se fond par une plus forte, et se volatilise même avec une très-forte batterie. Une lame d'étain est facilement volatilisée, et donne un oxyde flottant dans l'air comme des toiles d'araignées.

Une forte décharge en passant dans les liquides donne l'étincelle brillante comme dans l'air ; elle les projette hors des vases qui les renferment, et enflamme ceux qui en sont susceptibles. Il en est de même des gaz qui, lors du choc électrique, prennent une expansion si grande, qu'on a pu, par ce moyen, lancer des projectiles.

Les électricités développées par les actions mécaniques exercent aussi des effets chimiques : la décharge d'une batterie par des conducteurs convenablement disposés décompose l'eau en ses deux «ifoients ; mais ce n'est point a cette source qu'on puise ordinairement pour les actions chimiques, on préfère cellejiqui sont produites par la pile en courants contings.

iiSCTBlClTé DWÀMIQUE, OU PRODUITE PAR D0Ç9LE$ dOUKANTS.

En recherchant précédemment les propriétés chimiques des deux électricités, nous avons établi que ces deux cot^ps impondérables, constituant par leurs combinaisons aux éléments pondérables les corps comburants et les corps combustibles , formaient par leur ui^on immédiate, dans l'acte de la combustion ordinaire, du calorique et de la luinière, tandis que la même action chimique, ayant lieu dans i'app^iTfi^ qui cpn^t^tue la pil^ Ypl^ùique, 4^i^i^t ]^ ^^^

électricités a l'état de courants marchant Tun vers l'autre par des conducteurs convenablement disposés.

Nous ne reviendrons pas sur ces explications, qui font Tobjetda premier mémoire de noire introduction et qui comprennent Texposé des propriétés chimiques des deux électricités ; la distinction des corps simples réels pondérables et impondérables, se divisant en deux genres bien tranchés , les corps simples oxiques comprenant rélectrile et les basiques Téthérile ; la démonstration de la véritable nature des corps composés mixtes , comburants et combustibles, pris jusqu'ici pour les corps simples; la théorie chimique de la combustion, et la théorie des décompositions par les deux courants de la pile, dans lesquels les rôles des deux électricités sont clairement établis ; enfin [a théorie de la pile voltaïque telle qu'elle nous apparaît dans toute sa simplicité. C'est k ce point seulement que nous allons reprendre Tétude des électricités dynamiques, ou de l'élhérile et de Télectrile sortant a l'état de courants de leurs combinaisons chimiques.

Le premier appareil producteur des deux courants électriques qu'on doit au génie de Volta, a été nommé pile k colonne; cette pile se compose de disques de cuivre et de zinc de cinq a six centimètres de diamètre, et de rondelles de drap mouillé ou de carton, disposées en colonne sur un plateau.de verre suffisamment grand, avec quatre tiges de verre implantées dans son pourtour pour la maintenir. Cette colonne est formée en posant alternativement les uns au dessus des autres, un disque de cuivre , un disque de zinc, puis une ronddie de drap ou de carton humecté , et recommençant a suivre le même ordre jusqu'à l'entier achèvement. La réunion du disque de cuivre au disque de zinc est ici considérée comme formant le couple producteur d'électricité , et la rondelle de drap n'opérant que la séparation des couples, la colonne doit finir par un disque de zinc quand

elle a commencé par un disque de cuivre.

Aussitôt que lacolonneest établie dans ces conditions,ontrouveqoe

le cuivre de la base est chargé d'électricité négative, et le zinc extrême d'électricité positive; et si l'on attache des fils métalliques a ces deux disques, appelés les pôles négatifs et positifs de la pile, et qu'on en rapproche les extrémités, il part une suite d'étincelles par la réunion, k travers l'air, des deux électricités. Si la pile était construite dans

l'ordre inverse, c^est-à-dire en formant la base par le zinc et finissant par le cuivre, TefTet serait le même, mais on trouverait le pôle positif sur le zinc inférieur , et le pôle négatif sur le cuivre du sommet. En substituant de l'eau salée ou acidulée à Teau pure qui sert a humecter les rondelles de drap , la production des électricités aux deux pôles est beaucoup plus forte.

La construction de cette pile a été faite dans la pensée que la production de l'électricité devait avoir lieu par le contact des deux métaux; mais il est évident pour nous que la réunion immédiate du cuivre au zinc ne constitue pas le couple véritable, et que ce couple n'est réellement constitué que par le zinc et le cuivre séparés par la rondelle de drap humide , c'esl-a-dire que le premier couple productif des deux électricités est formé dans la pile a colonne, établie comme nous l'avons expliqué dans Tordre, cuivre, zinc, drap, cuivre» zinc, etc., par le premier zinc et le second cuivre mis en rapport par le premier drap ; le second couple par le deuxième zinc et le troisième cuivre avec le deuxième drap, etc.; les rondelles de drap, au lieu de séparer les couples , leur servent de centre; les liquides dont elles sont humectées opèrent l'action chimique, le zinc attaqué laisse écouler son électrile, l'acide du liquide abandonne au cuivre son éthérile, et il en est de même de la base au sommet. Les disques cuivre et zinc de la base et du sommet, dans la pile de Volta, sont alors inutiles, et c'est par cette raison qu'on trouve le pôle positif sur le zinc et le négatif sur le cuivre , contrairement a toute théorie de la pile bien établie. Il serait donc plus rationnel de construire la pile a colonne en commençant par un disque de cuivre, une rondelle de drap, puis un disque de zinc, et suivant le même ordre jusqu'au sommet , on aurait ainsi naturellement le pôle positif sur le cuivre de la base et le pôle négatif sur le zinc du sommet.

La pile à colonne, formée de vingt a trente éléments, peut nonseulement échauffer un fil métallique fin et donner des secousses lorsque l'on tient dans chaque main les fils de ses pôles , mais elle opère aussi des effets chimiques, et c'est par son action que Teau fut décomposée pour la première fois , le 50 avril 1800 , par Carlisie et Nicholson. Toutefois, on a cessé d'en faire usage depuis longtemps, et elle ne figiiredans les laboratoires que comme un objet historique.

La pile a auges qui lui succéda fut construite dans le but de

— fisê —

remplacer les rondelles de drap par des couches liquides , et prit k forme horizontale; les éléments cuivre et zinc, en plaques rectangulaires , furent encote accolés deux a deux et en contact, et lenn bords étant cimentés dans des rainures sut les parois d'une auge en bois, elles formèrent des cellules dans lesquelles on versait de Featt acidulée par Tacide sulfurique dont Faction déterminait la prodno tion des courants électriques aux deux pôles, lorsqtie les fils métalliques , partant du premier cuivre et du dernièlr 2inc , formaient UA circuit fermé.

Dans cette disposition , les plaques zinc et Cuivre accolées ne forment pas encore le couple ^ mais , comme dans la pile à colonne, ce sont les deux éléments droite et gauche de deux couples voisins. Aussi, les deux plaques extrêmes de cette pile étant supprimées, lel courants restent les mêmes, et le pôle négatif qui se trouvait sorfe cuivre passe au zinc voisin , tandis que le pôle positif du zinc tombe sur le cuivre qui lui était accolé. Cette inutilité des deux plaqnti extrêmes prouve que le couple réel est formé par les deux métaux qui sont séparés par le liquide.

Les physiciens anglais perfectionnèrent encore cette pileen donnant h Tauge des cloisons contenant Teau acidulée dans leurs intervalles, ordinairement au nombre de dix , dans lesquelles on plongeait tout ï coup les dix couples cuivre et zinc, disposés sur un châssis en verte ou en bois verni qui periiiettait de les manœuvrer tous a la fois. Dans celte pile, enfin, on reconnut Tinutilité du contact du zinc et dn cuivre d'un même couple, et la soudure fut remplacée par un conducteur rehànt le zinc d'un couple an cuivre du suivatit, et, par cette nouvelle disposition , le premier zinc devint invariablement le si^ du pôle négatif, et le cuivre celui du pôle positif.

VoUaston, qui donna son nom a cette pile, remplaça les auges en bois par des vases en verre ou en porcelaine disposés a la suite les tins des autres , et , reconnaissant par l'expérience que l'effet était augmenté en donnant au cuivre un développement plus grand , il entoura la plaque de zinc d'une plaque de cuivre b laquelle il donna assez d'étendue pour n'avoir entre elles aucun contact.

La question de savoir pourquoi cette disposition était plus favorable au développement de l'éleciricité n'a pas été complètement r^lae jusqu'ici, mais avec la théorie de la pile telle que noui l'avons exposée

elle peut Tèlre facilement. Lorsque deux plaques droites , zinc et enivre, sont plongées ensemble dans un vase rempli d'eau acidulée, à peu de distance l'une de Tautre, le circuit des fils métalliques aboutissant auit deux pâles étant fermé , le zinc seul prend part k Faction chimique, tandis que le cuivre devient un simple con<^ docteur qui recueille Téthérile abandonné par Tacide s'unissant i Toxyde de zinc qui vient de se former ; mais , comme la plaque dé anc est attaquée sur les deux faces , il s'ensuit que la plaque dé coivre, qui est en regard d'une face seulement, ne peut recevoir que la portion d'éthérile produite de ce côté, tandis que celle qui se développe au revers n'est pas recueillie; et, comme cet élhérile non lecueilli s'accumule dans le voisinage du zinc chargé de Télectrile qn'ii engendre, il y a des combinaisons partielles des deux fluides. Lorsqu'au contraire la plaque de cuivre entoure celle de zinc , tout l'éthérile produit est recueilli et lout l'électrile s'écoule par le zinc, ce qui doit presque doubler la puissance des piles, ainsi que l'ont remarqué "Wollaston et Berzélius.

Ce dernier physicien construisait ses piles d'après le même principe, en transformant la feuille de cuivre en un vase dans lequel il suspendait la feuille de zinc sans contact direct au milieu de Teau acidulée. Les piles formées par la réunion d'un grand nombre de ces éléments, lui donnèrent des effets puissants, mais quelques difficultés dans la manipulation en arrêtèrent l'usage.

La pile en hélice que M. Pouillet construisit a la Faculté des sciences de Paris dérive aussi de celle de Wollaston ; elle est formée de deux bandes de feuilles métalliques, l'une de zinc, l'autre de cuivre, enroulées sur un cylindre de bois , mais séparées par deux bandes de bouts de lisière de drap , reliés entre eux par des fils. Cette disposition permet de donner aux éléments d'un couple chacun cinq ou six mètres carrés de surface; et vingt de ces couples réunis forment une batterie très-puissante, avec laquelle on peut chauffer et liquéfier instantanément les métaux, même sous un certain volume.

Piles à force constante.

Les piles construites d'après les principes que nous venons d'expliquer ne laissent rien a désirer sous le rapport de la puissance,

niais il n'en est pas de même pour la régularité et la durée des effets; après quinze ou vingt minutes d'action elles éprouvent génénkment un ralentissement subit, par suite de la décomposition du liquide dans les auges, ou des dépôts qui s'opèrent sur les plaques et qui en altèrent les propriétés. Pour obvier a ces inconvénients, oa a imaginé de faire des piles dans lesquelles le zinc est amalgamé, c'est-a-dire recouvert d'une couche de mercure ; ce qui s'obtient ci versant tout a la fois sur la plaque bien décapée du mercure et de Tacide sulfurique étendu de vingt fois son volume d'eau. Les plaqua ainsi préparées ont l'avantage de n'être point attaquées tant que le circuit n'est point établi entre les pôles de la pile, et par conséquent de ne point s'user en pure perte; la couche de mercure, pareoa interposition, les préserve également des dépôt d'oxydes et autres, et conserve a l'action chimique une force toujours a peu près q;ale. Pour préserver également d'altération les cuivres de ces piles, oo les fait plonger dans un liquide particulier, ne communiquant aree Pacide étendu qui réagit sur le zinc , que par les pores d'un diaphragme en vessie, en toile forte, en bois mince et poreux, ou ai terre dégourdie.

Pile de Danicll.

Pour former un élément de cette pile, on dispose ordinairement, dans un bocal ouvert etsanscoI,uu cylindre creux en cuivre, ouvert aux deux bouts , puis un vase en porcelaine dégourdie ou en bois de tilleul dans le centre; ce dernier vase contient un cylindre pion en zinc amalgamé , communiquant niétalliquement aveo le cuivie d'un couple voisin. Deux liquides sont euiployés pour mettre II pile en activité, savoir : de l'acide sulfurique étendu d'eau, ou simplement de l'eau salée, que l'on verse dans le vase poreux qui contient le zinc , et une solution saturée de sulfate de cuivre , dont on remplit la portion du bocal dans lequel se trouve le cylindre de cuivre. Huit a dix éléments réunis forment wne pile assez puissante, soit qu'on réunisse les pôles de .«lême nom pour avoir des quantités d'électricité plus considérables avec la même tension, soit qu on joigne les pôles de noms différents pour obtenir des tensions pins fortes avec la même somme d'électricité.

Ces deux manières de réunir les pôles de la pile ont été surtout

âodiées par le physicien Peltier, qui en a expliqué clairement les raultats. Il y a dans la pile une perte plus ou moins grande de râectricité produite par suite de la réunion des deux électricités au sdn même des auges, et cette perte est grande surtout quand il y a réunion des pôles de noms différents, mais cette réunion des électridtés des couples intermédiaires a pour effet d'isoler les deux ooaples extrêmes, et leur permet d'émettre leurs produits avec une grande énergie ; et ce mode convient quand il y a , comme dans les décompositions chimiques, des fils fins pour conducteurs et rapprodiemènt des pôles sans contact immédiat. Lorsqu'au contraire les pôles de même nom sont réunis tous les couples participent à la production , mais il faut aux électricités produites des fils suffisunment gros et le circuit métallique sans interruption; car au moindre obstacle les éléments différents de chaque couple se déduurgent l'un, sur l'autre dans toute l'étendue de la pile. C'est pourquoi ce dernier mode de réunion des couples est surtout adopté lorsqu'on yeut produire de la chaleur, fondre, oxyder et volatiliset h métaux.

Piles de GroTe et de Bunzen.

• M. Grove, l'inventeur de la pile à gaz dont nous avons parlé en traitant de la théorie de la pile (p. 25), a aussi donné son nom à une pile a courants constants fort appréciée. Cette pile est a deux liquides comme la précédente, le zinc est amalgamé et plonge dans l*ftcide sulfurique dilué que renferme une cellule en verre ou en porcelaine vernie de forme rectangulaire; la feuille de zinc est contournée en cylindre et représente un second vase qui reçoit dans son centre une cellule en terre poreuse remplie par de l'acide nitrique. Ce qui dislingue cette pile c'est que le second métal du couple n'est pas du cuivre, mais une lame de platine qui plonge dans le vase central et communique par un appendice a la lame de zinc d'une cellule voisine.

L'action de l'acide sulfurique sur le zinc, en opérant la décomposition de l'eau, donne un courant d'hydrogène qui se porte sur la Jwue de platine, en même temps que l'éthérile de l'acide, mais rencontrant l'acide nitrique qu'il transforme en acide nitreux il est Mrêlé avant d'y parvenir, et comme le sulfate de zinc ne traverse

pas le vase en terre il en résulte que la lame de platine reste nette et que la pile fonctionne longtemps avec toute son énergie.

La pile de Bunzen, telle qu'on rétablit maintenant, ne difRrede celle de Grove que parce qu'on remplace la lame de platine qm plonge dans Tacide du vase central par un prisme ou cylindre de duvbon conducteur, qu'on obtient en taillant a la scie certaines inmwtations des cornues à gaz. Un élément se compose donc: l*d'us bocal en verre a fond plat et a col très-ouvert; 2® d'une feuille épaisse de zinc amalgamé roulée en cylindre, portant une lame de cuivre soudée sur son bord supérieur ; 5° d'un vase poreux cylindrique, en porcelaine dégourdie; 4* d'un prisme ou cylindre de charbon conducteur au point de centre. L'acide sulfnrique étendu se verse dans le bocal de verre, et l'acide nitrique dans le vase poreux central. La pile se monte en plaçant les bocaux les ans pris des autres, dans un ordre régulier, et en les réunissant parles appeiH dices conducteurs au moyen de pinces a vis. La réunion de l'appendice du zinc s'opère encore mieux en soudant a son extràmté supérieure un bouchon métallique qui s'adapte dans une ouverture pratiquée sur le cylindre de charbon, c'est le moyen employé par M. Delenil. L'appendice du premier zinc et celui qu'on donne au dernier charbon reçoivent les fils conducteurs , ordinairement en laiton recouverts de' soie, qui permettent de rapprocher les deux pôles de la pile sur le point où les deux courants doivent agir.

Cette pile est un peu moins énergique que celle de Grove ; mais par la substitution du charbon au platine elle coûte beaucoup moins a établir; son usage est maintenant général pour toutes les opéra- . tions dans lesquelles les électricités doivent agir avec énergie.

Nous ne décrirons point ici les appareils à faible tension imagina par M. Becquerel, pour la réduction de certains métaux, et la formation artificielle de certains composés cristalUsés jusqu'alors fournis par la nature seule; mais nous les ferons connaître lorsque nous aurons l'occasion d'indiquer leur emploi.

EFFETS CHIMIQUES DE l'ÉLECTRICITÉ VGLTàÏQITE.

Cette question des effets chimiques de la pile, si nous voulions la traitera fond, comprendrait le traité d 'électro-chimie tout entier; nous devons donc nous borner ici à quelques considérations.

C'est à raction des deux courants de la pile dirigés sur des compofiés inattaquables par les moyens ordinaires qu'on doit la découverte de beaucoup de corps simples dont l'existence était a peine Bonpoonnée jnsque-lk ; c'est ainsi que H. Davy, au commencement iê4X siècle, prouva que les terres et les alcalis sont des oxydes métalliques^ en isolant plusieurs des métaux qui leur servent de base, tds que le sodium et le potassium.

Ce moyen de réduction des corps composés étant également applioable aux sel», aux acides et aux composés définis de toute nature, a donne lieu, depuis Davy, aux travaux les plus variés et aux dé-^ Doaverles les plus intéressantes, et les appareils servant k l'applica-> don des deux courants ont nécessairement changé de forme suivant h nature des substances et le but qu'on se proposait. Nous nous bornerono donc ici a indiquer comme exemples quelques-unes des opérations les plus simples et les plus usuelles, nous réservant de donner les autres en traitant des corps qu'elles servent a obtenir.

Décomposition de Teau par la pile.

L'appareil servant a la décomposition de l'eau en gaz oxygène et gaz hydrogène par les deux courants de la pile, a été décrit dans le premier mémoire de l'introduction; nous avons montré cet appareil en relation avec une pile de Bunzen de deux éléments, et nous renvoyons pour les explications et la théorie qui en découle aux pages H et suivantes.

DéGompositioli des oxydes et des sels par la pile.

Lorsqu'on veut soumettre un oxyde métallique a l'action de la pile on le met en contact avec les deux pôles, et s'il peut être décomposé on voit bientôt apparaître le métal au pôle négatif, tandis que l'oxygène se dégage a l'état de gaz au pôle positif. II n'y a que les oxydes terreux qui résistent a cette action.

Les métaux qui peuvent s'amalgamer sont obtenus plus facilement en déposant du mercure au pôle négatif dans une petite coupelle faite avec l'oxyde à décomposer, humecté d'eau et mis en pâte; cette coupelle dans laquelle plonge le fil du pôle négatif est mise sur une plaque de cuivre communiquant avec le pôle positif de la pile, et Von obtient un amalgame, qu'il suffit de distiller ensuite pour avoir k métal réduit.

Tous les sels peuvent être décomposés par l'action de la pile lorsqu'ils sont dissous ou simplement humectés; mais pour qu'il y ait réduction des composés en leurs éléments, il faut une acticm puissante. Ordinairement on obtient seulement la séparation des acides et des oxydes; Tacide se rend au pôle positif et l'oxyde an pôle négatif. Il arrive souvent aussi que l'oxyde seul étant décomposé, le métal vient au pôle négatif, tandis que son oxygène se rend avec l'acide au pôle positif.

Les appareils servant a la décomposition des sels varient suivant le but qu'on se propose d'atteindre. Lorsqu'il s'agit de mettre a évidence la présence des acides et des alcalis aux pôles positif et négatifs de la pile, on peut employer un tube en U« contenant on sel neutre en dissolution et du sirop de violette, dans lequel les deox pôles occupent chacun leur branche ; en très-peu d'instants on voit rougir le liquide du pôle positif et verdir celui du pôle n^tif.

Nous décrirons les divers appareils servant a la décomposition des oxydes et des sels par la pile, k mesure que nous en aurons l'occasion.

La théorie des décompositions des oxydes, des acides et des sels par la pile est la même que celle de la décomposition de l'eau que nous avons établie pages H et suivantes de l'introduction. En effet dans la décomposition de l'eau, l'action des deux courants s'exerce sur Qn corps formé par l'union de l'oxygène a l'hydrogène en vertu de leurs affinités propres; le corps oxique étant sollicité a unenouvdie union par Téthérile, tandis que l'hydrogène, le corps basique, est sollicité par l'électrile, il en résulte que les deux corps pondérables se séparent pour former, par une nouvelle combinaison, du gaz oxygène au pôle positif et du gaz hydrogène au pôle n^atif, deux corps composés neutres, résultats de l'union nouvelle des quatre éléments^ ainsi qu'on l'établit dans Téquivalence suivante :

HO + EtEl = HEI + OEt.

Chaque atome d'électrile El et d'éthérile Et, arrivant en même temps par les pôles positifs et négatifs de la pile, décomposent donc un atome d'eau H 0 pour former un atome de gaz hydrogène H El et un atome de gaz oxygène 0 Et.

Les oxydes et les acides sont aussi formés par des corps simples

Cliques et basiques unis en vertu de leurs affinités propres, mais avec prédominance de Télément basique dans l'oxyde et de l'élément oxique dans l'acide, et l'action des deux courants a également pour effet de désunir ces corps binaires pour en former deux composés nouveaux paiement mixtes. Ainsi un atome d'oxyde de cuivre Cu* O El est décomposé par la présence de Et, El, et donne deux atomes du cuivre métal Cu^ EP et un atome de gaz oxygène O Et.

L'acide sulfureux S O^Et en présence de Et El donne SEl^, un atome de soufre, et O^ Et^, deux atomes de gaz oxygène.

Un sel étant formé par l'union d'un oxyde a un acide, soit Cu* O El un atome d'oxyde de cuivre, et S 0^ Et un atome d'acide sulfureux, il en résultera, après l'élimination d'un atome de calorique formé par l'union de Et El, un sulfite neutre S O^ Cu^ O, et lorsque cet atome de sulfite de cuivre sera soumis a l'action simultanée de Et, El, il y aura, soit la séparation simple de Toxyde et de l'acide, le premier se rendant au pôle négatif où il devient Cu^O El, et le second au pôle positif où il se reconstitue acide parfait S O^ Et ; ou bien l'acide et l'oxyde seront eux-mêmes décomposés et donneront leurs éléments aux états mixtes comburants et combustibles, comme nous venons de l'expliquer ci-dessus, 'c'est-à-dire du gaz oxygène, du soufre et du cuivre métallique.

En réalité, les deux électricités de la pile ne réduisent donc pas les oxydes, les acides ou les sels en leurs éléments; mais en formant des combinaisons avec les éléments de ces composés, ils les détruisent et les transforment en composés mixtes, qui ont été considères par erreur comme des véritables corps simples.

La supposition généralement admise jusqu'ici, que l'électricité de la pile agit par une force physique qui sépare les éléments des composés qui se trouvent sur son passage, et que les corps obtenus par son action avec les qualités constantes de corps comburants et combustibles sont les véritables éléments simples, doit tomber évidemment devant un examen sérieux et les explications claires et précises que nous venons d'exposer. Nous croyons d'ailleurs que l'étude des corps pondérables simples et mixtes que nous allons entreprendre éclairera encore les questions que nous avons soulevées jusqu'ici.