ATT B. AC TIONS ET REPULSIONS

La même chose arrivera , si vous îe frappez avec un peau de chat apres l’avoir suspendu sur des cordons de soie • ou. si , pour îe tenir , vous enveloppez votre main avec quelques doubles d’une étoffe soyeuse. Ces propriétés ne subsisteront qu’autant que le tube métallique sera exempt de toute autre communication ; car si vous le touchez avec le doigt ou avec un autre morceau de métal , il les perdra à l’instant.

11 est clair , d’après ces expériences , que si le métal n’acquérait pas d’abord les propriétés électriques par le frottement , ce n’était pas qu’il fût inhabile à les recevoir ; mais il l’était à les conserver , puisque , lorsqu’il les possède , on les lui ôte en le touchant avec îe doigt , ou avec un autre morceau de métal. Ainsi , quand on le tenait à la main pour îe frotter , l’électricité qui s’y développait devait se perdre à mesure. Il ne faut donc pas s’étonner si elle ne produisait pas d’effet. Mais elle est devenue sensible , quand le métal a été suspendu dans l’air par des supports de verre , de soie ou de résine ; c’est donc une preuve que ces diverses substances résistaient à l’écoulement de l’électricité; et en effets l’électricité ne se répand pas rapidement d’un bout à l’autre d’un ruban de soie , d’un tube de verre , ou d’un bâton de résine ; car lorsque ces corps sont électrisés par le frottement , si on les touche dans une partie , on dépouille bien cette partie des propriétés électriques , mais elles subsistent encore dans tout le reste. C’est pour cela qu’on peut électriser ces corps par îe frottement , en les tenant à la main par une de leurs extrémités.

Ceci nous conduit donc à distinguer les corps naturels en deux grandes classes , selon qu’ils transmettent ou ne transmettent pas librement l’électricité. Nous les nommerons, en conséquence , conducteurs et non-conducteurs ; on appelle aussi ces derniers corps isolans , parce que , lorsqu’on les emploie comme supports , ils servent à isoler les autres de toute communication avec des conducteurs qui pourraient leur enlever l’électricité (1).

(1) Autrefois on donnait aux corps non-conducteurs, le nom

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L’air atmosphérique est évidemment de la classe des corps non-conducteurs • car s’il livrait un libre passage à l'électricité, aucun corps qui y serait plongé ne pourrait produire des phénomènes électriques durables. Or , un tube de verre ou de résine frotté , conserve ses propriétés électriques pendant un temps même considérable , quoiqu’il soit environné d’air.

Au contraire , l’eau est un corps conducteur • car si l’on mouille avec ce liquide , ou seulement avec sa vapeur , un tube de verre ou de résine électrisé par frottement , il perd à l’instant toute sa vertu. Aussi la valeur aqueuse suspendue dans l’air altère-t-elle les propriétés isolantes de ce fluide ; et c’est pour cela que les expériences électriques ne réussissent jamais mieux que dans les temps froids et secs , où il y a très-peu de vapeur aqueuse suspendue dans l’air.

Cette faculté diverse des corps pour retenir l’électricité ou pour la transmettre , a été découverte par Grey. Il en dut l’observation au hasard , mais à un hasard dont il sut habilement profiter.

Il n’y a aucune relation constante entre l’état des corps et leur faculté conductrice. Parmi les corps solides , les métaux transmettent parfaitement l’électricité • mais les gommes et les résines sèches ne les transmettent pas. Presque tous les liquides sont de bons conducteurs j cependant l’huile est un conducteur fort imparfait. La cire froide et le suif conduisent mal l’électricité • fondus , ils conduisent bien. La faculté conductrice s’observe dans les états les plus opposés j par exemple , dans la flamme de l’alcool et dans la glace. La température des corps paraît n’avoir aucune

d’ idio-électriques , c’eït-à-dire , électriques par eux-mêmes j et l’on appelait les corps conducteurs, anêlectrîques , c’est-à-dire , non. électriques , parce qu’on croyait que les premiers seuls pouvaient être électrisés par frottement. C’est une erreur. Tous les corps s’électrisent quand on les frotte , mais tous n’ont pas la faculté de retenir l’électricité qu’on y développe $ et, pour qu’elle y reste, il faut les isoler.

4°^ ATTRACTIONS ET REPULSIONS

influence sensible sur lés étincelles électriques qui en émanent. Celles qui sortent de la glace ne sont pas froides , et celles qui sortent d’un fer rouge ne semblent pas plus brûlantes.

L’air et les gaz secs outre la propriété isolante qu’ils possèdent, paraissent encore avoir la faculté de retenir l’électricité à la surface des corps par leur force de pression. Car si Ton place sous le récipient de la machine pneumatique un corps conducteur électrisé , et isolé sur des supports de verre ou de résine , ce corps , à un certain degré de raréfaction de l’air , perd toute son électricité , qui s’élance avec une lueur bleuâtre sur les autres corps conducteurs par lesquels elle peut communiquer au sol. Si l’on place dans les memes circonstances un corps non-conducteur, par exemple , un bâton de cire d’Espagne électrisé par le frottement , l’électricité l’abandonne aussi lorsqu’on a fait le vide y mais elle s’en sépare plus lentement y et il faut un intervalle de temps fort sensible pour que le corps en soit tout-à-fait dépouillé. Ces phénomènes semblent donc indiquer que l’électricité n’est retenue à la surface des corps .conducteurs que par la pression de l’air y et , qu’à la surface des corps non-conducteurs , comme le verre sec et la résine , elle est retenue par cette pression , jointe à la difficulté qu’elle éprouve à se dégager de leurs particules.

La propriété conductrice des métaux s’emploie utilement pour faciliter les usages de la machine électrique. On suspend à des cordons de soie ou sur des cylindres de verre , une barre métallique dont l’une des extrémités est placée trèsprès du globe ou du plateau qui est électrisé par frottement. Alors , à mesure que l’électricité se développe , elle passe dans ce conducteur métallique isolé , et s’y conserve. Si l’on touche ce premier conducteur avec uue autre barre métallique isolée de même , et que l’on tienne par la substance isolante, cette seconde barre devient électrique à son tour , et l’on peut ainsi transporter où l’on veut l’électricité. Peu importe à quel point on touche le premier conducteur , il donnera partout de l’électricité. Si on y attache un fil me-

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tallique d’une longueur quelconque , fut-ce de mille mètres , ce fil deviendra de même instantanément électrique dans toute son étendue , pourvu qu’il soit pareillement isolé. On pourra continuer aussi la communication à travers des masses d’eau liquide contenue et isolée dans des vases de verre. Ce sont là des conséquences et des preuves du libre passage que les corps conducteurs offrent à l’électricité.

Pour que les expériences réussissent , il faut que les cordons de soie ou les tubes de verre qui servent à isoler les conducteurs , soient parfaitement secs ; autrement les propriétés électriques s’affaiblissent , et cessent en très-peu de temps. Les fils de soie très-fins et bien secs forment d’exceliens isoloirs pour les corps légers. Si l’on suspend à un pareil fil une petite boule de moelle de sureau , substance fort légère et éminemment conductrice , on a sans aucun frais un des appareils les plus utiles pour étudier la théorie de l’électricité. Il faut , pour la commodité des expériences , attacher ce petit pendule à une tige solide recourbée , portée sur un pied mobile , comme le montre la fig. i.

Si l’on fait toucher la petite boule à un tube de verre ou de résine électrisé par frottement , et qu’ ensuite on l’en sépare sans la toucher , elle aura acquis les propriétés électriques. Elle attirera des pailles , des poussières et d’autres petits corps légers qu’on lui présentera. Si on avance la main vers elle , on la verra s’en approcher • en un mot , elle aura été électrisée par communication.

Ces propriétés subsisteront pendant un temps assez considérable , surtout si l’air est sec , pourvu que l’on ne touche point la petite boule j mais, si on la touche , elle rentrera aussitôt dans son état naturel ) elle aura perdu son électricité.

Ici , de même que dans le cas du conducteur électrisé que l’on touche , on peut demander oh l’électricité s’en va , et pourquoi elle ne produit plus aucun effet. On le verra par l’expérience suivante.

Au heu de toucher îa houle avec le doigt , touchez-ïa avec une autre boule , suspendue de même à un fil de soie qui

qîO ATTRACTIONS ET REPULSIONS

Fisoîe, mais dont le volume soit quatre-vingts ou cent fois plus considérable que celui de la première. Alors , après le contact , vous trouverez que celle-ci a perdu sa vertu électrique presque aussi complètement que si on l’avait touchée avec le doigt. Vous comprendrez ainsi qu’une quantité donnée d’électricité perd de son intensité en se distribuant à une plus grande surface • car l’intérieur des boules n’y fait rien, et, qu’elles soient vides ou pleines, le phénomène se passe de même. D’après cela on conçoit que la petite boule perd sa vertu électrique lorsqu’on la touche , parce qu’elle la partage avec le corps humain et la masse immense de la terre , qui sont des corps conducteurs , avec lesquels elle se trouve alors en communication. C’est pour cela que , dans les expériences électriques , on appelle souvent la terre le réservoir commun de l’électricité.

Examinons maintenant de plus près ce qui se passe lorsque l'on approche , pour la première fois, le tube frotté de la petite boule pour l’électriser. D’abord elle s’en approche , se porte sur lui et s’attache à sa surface j mais , après qu’elle l’a touché pendant un instant très-court , qui suffit pour lui faire partager l’électricité du tube, elle est repoussée par lui et semble le fuir tant qu’elle conserve ses propriétés électriques. A la vérité , en approchant très-brusquement le tube , on parvient quelquefois à faire revenir la petite boule et à changer ainsi la répulsion en attraction* ceci est un phénomène composé dont nous démêlerons plus loin la cause * mais , en nous bornant à ce qui se passe lorsqu’on présente de loin le tube à la petite boule, comme pour pressentir ses mouvemens après qu’elle en a partagé l’électricité , on voit qu’elle commence toujours par le fuir. De là nous tirerons cette conséquence importante , qu’à l’exception de certains cas particuliers dont il faudra chercher plus tard la cause , les corps électrisés par partage se repoussent entre eux.

A la vérité , il semble , au premier coup d’œil , que l’expérience précédente ne nous autorise pas tout-à-fait à tirer cette conclusion. En effet, on voit bien que la petite boule fuit le tube dont elle a partagé l’électricité, mais on ne voit

ÉLECTRIQUES. qit

pas que le tube fuie la boule. Cela vient uniquement de ce qu’il est trop lourd. La boule se déplace seule ne pouvant le déplacer 3 mais , voulez-vous rendre les choses pareilles ? prenez deux petites boules égales , attachez-les aux deux extrémités d’un fil de lin qui est un corps conducteur de l’électricité ; puis suspendez ce fil par son milieu à un fil de soie , comme le montre la figure 2; alors les deux petites boules communiqueront ensemble par le fil de lin , et leur système sera cependant isolé dans l’air par le fil de soie. Touchez les deux boules , ou seulement l’une d’elles, avec un tube électrisé; non-seulement vous verrez qu’elles fuiront le tube , après qu’elles auront partagé son électricité, mais elles se fuiront entre elles , et les deux moitiés du fil de lin s’écarteront comme le représente la figure 3.

La répulsion de la petite boule électrisée , jîg. 1 , a lieu également , quelle que soit la nature du tube que bon emploie, pour lui communiquer l’électricité, pourvu que ce soit toujours le meme tube qu’on lui présente ensuite. Mais si , après lui avoir communiqué l’électricité d’un tube de verre frotté avec de la laine, on en approche un tube de résine ou de soufre , frotté de la même manière , bien loin de fuir ce nouveau tube , elle s’en approchera et se portera vers lui avec plus d’avidité encore qu’elle ne ferait si elle n’avait pas été électrisée préalablement. La même chose a lieu si l’on commence 'par électriser la petite houle avec le tube résineux , et qu’on en approche ensuite le tube de verre; dans un cas comme dans l’autre, il y a toujours attraction.

Nous voyons donc que, lorsqu’un corps a été préalablement électrisé et isolé comme notre petit pendule , les autres corps électrisés qui en approchent n’agissent pas tous sur lui de la même manière , puisque les uns le repoussent et les autres l’attirent. Cela nous oblige désormais à distinguer deux sortes d’électricités , l’une analogue à celle que développe le verre frotté par une étoffe de laine ; nous la nommerons V électricité vitrée ; l’autre, semblable à celle qu’exerce la résine , pareillement frottée avec une étoffe de laine; nous la nom-

f\.Vl ATTRACTIONS ET REPULSIONS

nierons V électricité résineuse. Cette belle découverte est due à Dufay.

Alors tous les phénomènes d’attractions et de répulsions que nous avons jusqu’à présent observés , pourront s’exprimer par cette loi très-simple : les corps chargés dé électricité de même nature se repoussent mutuellement ; de nature différente , ils s’attirent.

Quoique cette proposition semble être purement l’énoncé des phénomènes , il ne faut pas cependant y attacher une idée de réalité absolue ; car , des mouvemens absolument pareils à ceux que les corps électrisés nous présentent , peuvent être produits sans aucune attraction ou répulsion véritable des particules matérielles les unes par les autres. Pour en donner un exemple , concevons un verre AB , fig- 4 ; rempli d’un fluide pesant , tel que l’eau ou le mercure , et suspendu verticalement par un cordon à un point fixe S. Si on ne touche point à ce vase , il restera immobile en vertu des lois de l’équilibre , et le fluide pesant qu’il renferme ne lui fera prendre aucun mouvement horizontal , parce que les pressions latérales, exercées à une même j>rofondeur dans les sens opposés AB , B A , sont égales entre elles. Mais supposons , qu’au moyen d’un miroir ardent M , on dirige un cône de lumière sur le point A, et qu’on fasse ainsi un petit trou dans la paroi en ce point : alors le fluide s’écoulant librement par ce trou, la pression dans le sens B A y deviendra nulle ; et la pression AB qui reste constante n’étant plus alors contre-balancée , le vase s’éloignera du miroir comme s’il était repoussé par lui. Au contraire , si le foyer du cône lumineux était dirigé au point B à travers la matière du vase et du fluide supposée transparente , le vase s’approcherait du miroir comme s’il en était attiré. Cependant il n’y a là aucune attraction ni répulsion véritable; ce n’est qu’un simple effet de pression hydrostatique entièrement propre au fluide contenu dans le vase AB. Or, nonseulement ceci doit nous mettre en garde contre l’idée d’une attraction ou d’une répulsion réelle exercée entre les particules matérielles des corps électrisés; mais on verra plus

ELECTRIQUES. 4l3

tard que les mouyemens de ces corps se produisent exactement par un semblable mécanisme; car leurs particules matérielles, quoique électrisées, n’acquièrent aucune influence réelle les unes sur les autres ; tout se passe entre les électricités vitrées et résineuses qui les recouvrent, et dont l’action réciproque se borne à augmenter ou à diminuer, sur certaines parties de leurs surfaces , la pression que l’électricité y exerce contre l’air environnant qui la retient , ou en général contre les obstacles qui s’opposent à son déplacement. D’après ces considérations , si nous continuons d’employer les mots d’attraction et de répulsion pour exprimer les mouvemens des corps électrisés , il faudra ne les entendre que comme un moyen commode d’énoncer les circonstances de ces mouvemens , et nullement comme une indication réelle de leur véritable cause.

Ces attractions et ces répulsions ne s’exercent pas seulement à travers l’air ; elles se font sentir aussi â travers les autres corps non conducteurs , comme le verre et la résine. Si l’on suspend au centre d’un matras de verre un tube de cire d’Espagne frotté et électrisé, il attire les corps légers situés hors du matras , comme il faisait avant l’interposition des parois de verre. Cette transmission d’action s’opère aussi à travers les corps conducteurs ; mais elle est masquée par un autre phénomène dont nous parlerons plus loin.

Pour savoir si une substance donnée, étant frottée d’une certaine manière , acquiert l’électricité vitrée ou l’électricité résineuse , il faut essayer l’effet qu’elle produit sur le pendule électrique déjà chargé d’une électricité connue. Par exemple, on touche ce pendule avec un tube de verre frotté par une étoffe de laine ; il prend l’électricité vitrée. On frotte de même la substance que l’on veut éprouver , et on l’approche du petit pendule. Si elle le repousse, elle a l’électricité vitrée ; si elle l’attire , elle possède l’électricité résineuse. On peut , si l’on veut , répéter l’épreuve inverse en donnant d’abord au petit pendule l’électricité d’un tube de résine.

Comme les signes d’électricité donnés par les diverses substances sont quelquefois assez faibles ? il est bon de savoir

44 ATTRACTIONS ET REPULSIONS

augmenter la sensibilité de l’appareil. On y parvient en diminuant le diamètre de la petite boule de sureau, et en la suspendant à un fil de soie plus lin. Si l’on se sert, par exemple , d’un de ces fils tels qu’ils sortent du cocon , et qu’on lui donne trois ou quatre décimètres de longueur , mie électricité même très-faible suffira pour le mettre en mouvement. Nous apprendrons plus tard à construire des appareils encore plus sensibles, lorsque nous nous serons formé une théorie exacte des phénomènes , qui nous permettra d’apprécier toute la délicatesse de leurs rapports j mais celui que nous venons de décrire , suffira dès à présent dans le plus grand nombre des cas.

En soumettant à cette épreuve l’électricité développée par le frottement d’un grand nombre de substances , on voit que la nature de cette électricité n’a rien d’absolu , et qu’elle dépend de l’espèce du corps frottant tout autant que de celle du corps frotté. Par exemple , le verre poli frotté avec une étoffe de laine , prend , comme nous l’avons dit , l’électricité vitrée j frotté avec une peau de chat , il acquiert l’électricité résineuse. La soie frottée avec la résine prend l’électricité résineuse frottée avec le verre poli , elle prend l’électricité vitrée.

Voici une table de plusieurs substances qui acquièrent l’électricité vitrée , quand on les frotte avec celles qui les suivent dans la liste ; et l’électricité résineuse , quand on les frotte avec celles qui les précèdent.

La peau du chat , Le papier ,

Le verre poli , La soie ,

L’étolfe de laine , La gomme-laque ,

Les plumes , Le verre dépoli.

Le bois ,

On voit assez , par cette table , qu’il n’y a aucun rapport apparent entre la nature ou la constitution des substances et l’espèce d’électricité qu’elles développent , étant frottées les unes avec les autres.

La seule loi générale que l’on ait trouvée dans ces phénomènes, c’est que le corps frottant et le corps frotté au-

ELECTRIQUES. /J ! 5

muèrent toujours des électricités diverses 3 Vune résineuse , V autre vitrée .

Pour mettre ce résultat en évidence , il faut isoler les deux corps que l’on veut frotter l’un contre l’autre. S’ils sont solides , on leur adapte des manches de verre ou de résine , par lesquels on les tient. Il est bon , quand on le peut , de donner aux substances frottées la forme de plaques , pour que la friction s’opère sur une plus grande surface. On peut isoler et éprouver de meme un corps solide et une étoffe ou deux morceaux d’étoffes, deux peaux d’animaux, etc. Lorsqu’on a opéré le frottement pendant quelques instans , on sépare les deux corps* et, les tenant toujours par le manche isolant , on les présente tour à tour à un pendule électrique bien sensible , chargé d’une espèce d’électricité connue. Alors on trouve constamment qu’un d’eux l’attire , et que l’autre le repousse : leurs électricités sont donc diverses. On a fait un nombre infini d’expériences pour savoir quelles étaient les circonstances qui déterminent chacun des corps à prendre l’espèce particulière d’électricité qu’il acquiert; mais on n’a rien découvert à cet égard de bien décisif. Les plus légères circonstances semblent quelquefois déterminer ce phénomène ; par exemple , lorsque l’on frotte une plaque de verre poli contre une plaque de verre dépoli , la première prend l’électricité vitrée , la seconde la résineuse, sans que l’on puisse dire pourquoi le poli de la surface a cette influence. Si deux rubans de soie blancs , pris dans la même pièce , sont frottés en croix l’un contre l’autre , celui qui est frotté transversalement prend l’électricité résineuse , celui qui est frotté longitudinalement prend l’électricité vitrée. On ne sait pas davantage comment le sens du frottement agit. Enfin , quelquefois l’effet est variable avec les mêmes corps. OEpinus assure avoir observé ce fait en frottant une plaque de cuivre contre une de soufre , et aussi en frottant deux carreaux de verre l’un contre l’autre : il les retirait toujours dans des états d’électricité contraire ; mais la mêûie espèce d’électricité appartenait tantôt à l’une des plaques ? tantôt à l’autre.

4i6 ATTRACTIONS ET REPULSIONS

On tire de ces phénomènes une expérience assez piquante. Deux personnes montent sur des tabourets dont les pieds sont formés par des tubes solides de verre ou par toute autre substance isolante : ces tabourets se nomment des isoloirs. Une des deux personnes tient à la main une peau de chat bien sèche , et en frappe les habits de l’autre. La première prend l’électricité vitrée , la seconde la résineuse , comme on peut le vérifier en leur faisant approcher tour à tour la main d’un petit pendule chargé d’une électricité connue. Si une personne non isolée les touche tour à tour , elle tirera de chacune une étincelle. Il est clair que ces phénomènes n’ont lieu qu’autant que les personnes électrisées restent sur le plateau isolant • car, si elles en descendent , elles perdent aussitôt leur électricité en la partageant avec la masse immense de la terre. C’est pourquoi, lorsqu’on isole seulement une des deux personnes , soit celle qui frappe , soit celle qui est frappée , celle-là seule qui est isolée donne des signes d’électricité • et , si elles ne le sont ni l’une ni l’autre, il ne s’en produit sur aucune des deux. Il est sensible d’ailleurs qu’elles ne doivent jamais se toucher ni communiquer l’une à l’autre autrement que par le frottoir.

La peau de chat est très-commode pour cette expérience et pour beaucoup d’autres analogues, parce qu’elle s’électrise avec beaucoup de facilité. C’est pour cela qu’en passant îa main , dans un temps sec , sur le dos d’un chat vivant , on voit ses poils se hérisser et être attirés par la main; quelquefois même on les entend pétiller et on en tire des étincelles. Cela n’arrive que dans des temps froids oii l’air isole très-bien. Les cheveux , lorsqu’ils ne sont point graissés , s’électrisent aussi avec facilité par le frottement, surtout s’ils sont fins et souples ,, comme le sont ordinairement les cheveux blonds. -

Le frottement des liquides contre les corps solides développe aussi de l’électricité. Pour le prouver , on adapte à la machine pneumatique un récipient cylindrique de verre , dont l’extrémité supérieure est hermétiquement fermée par une capsule de bois ou l’on verse du mercure. On fait le