La différence de forme de ces étincelles et de I

CCS aigrettes avec celles des bobines d'induction vient de ce que la machine rhéostatique ne donne pas, comitte cea derniers appareils, un flux d'électricité de sens alternativement positif et négatif, mais toujours do mêûie sens, ce qui permet en outre d'en mesurer facilement la tension avec l'électromètre à longue échelle de Thomson et de la comparer à celle des machines électriques.

268. — Il y a lieu aussi de remarquer, ainsi que nous l'avons fait pressentir plus haut (260), que la perle deforce

Fig. 7fi.

résultant de la transformation d'électricité dynamique en électricité statique est ici beaucoup moindre que dans les appareils d'induction ; car le circuit voltaïque n'étant pas fermé un seul instant sur lui-même, il n'y a pas conversion 3'une partie du courant en effet calorifique. L'électricité de la source se répand simplement sur les surfaces polaires offertes par tous les condensateurs, au fut et h mesure qu'on les décharge.

269. — Avec les machines de trente à cinquante coB" densateurs qui donnent des étincelles de 4 à 5 centimèlres, la vitesse de rotation n'élant pas si grande, les étincelles

sont moins continues et leur forme est moins constante; leurs sinuosités s'élèvent ou s'abaissent irrégulièrement au-dessus ou au-dessous delà ligne droite qui joindrait les deux pointes de l'excitateur (fig. 76).

L'aigrette positive présente alors un pédicule terminé par une gerbe lumineuse ovoïde plus ou moins ramifiée et toutàfait analogue à celle des machines électriques (fig. 76).

270. — La lumière produite dans le vide est plus vive que celle des machines électriques, par suile de la plus grande quantité d'électricité en jeu, et, lorsque le mouvement de rotation est assez rapide, elle est aussi vive et aussi continue que celle des bobines d'induction.

Les tubes de Geissler les plus résistants, les tubes à substances phosphorescentes de M. Edmond Becquerel sont illuminés d'une manière brillante.

On remarque l'absence de toute stratification et de la gaine de lumière bleue autour du pôle négatif que présentent les bobines de RuhmkorfT. La lumière est pourpre dans toute Tétendue des tubes et les remplit complètement de même qu'avec une bobine d'induction additionnée d'une bouteille de Levde.

Cet efTet doit provenir d'un excès de tension; car si on diminue beaucoup celle de la batterie employée pour charger la machine rhéostatique, les stratifications et la gaine bleue apparaissent.

271. Lumière dans le vide. — La batterie secondaire de huit cents couples qui sert à charger la machine rhéostatique, bien que n'étant pas isolée d'une manière spéciale, illumine directement elle-même les tubes de Geissler, en y

produisant des stratifications, telles que celles qui ont été observées par MM. Abria, Grove, Gassiot, Warren de la Rue et H.-W. MuUer. Une longue colonne d'eau étant mise dans le circuit, on peut, même avec une seule décharge de la batterie, rendi-e lumineux un tube de Geisslër pendant plus de trois heures et demie, en raison de la faible somme d'électricité dépensée par le passage du courant à travers l'air raiéfié.

Mais quand on interrompt le courant de la batterie pendant que l'illumination d'un tube a lieu, il arrive souvent qu'elle ne se reproduit plus en fermant de nouveau le circuit. Une faible diminution dans la tension de la batterie suffit pour empêcher le phénomène de se manifester ; car la tension de huit cents couples secondaires est la tension presque minimum qu'on peut employer pour faire traverser au flux électrique des tubes étroits à air raréfié.

Si alors on int«îrpose la machine rhéostatique dans le circuit, de telle sorte que les extrémités du tube à airraréfié communiquent à la fois avec les pôles de la machine et ceux de la batterie secondaire, on observe, en tournant pendant un instant seulement la machine, ce curieux résultat que le tube s'illumine aussitôt, sans stratification, et que la batterie continue ensuite de l'illuminer seule avec des stratifications. Le tube a été amorcé par la tension de la machine rhéostatique plus grande que celle do la batterie.

272. — La machine rhéostatique donne, en général, tous les autres effets des machines électriques et des bobines

d'induction, et ces effets ne paraissent pas troublés, d'une manière sensible, par les variations de Tétat hygrométrique de Tair. La production de l'étincelle continue ou de l'aigrette est accompagnée d'une forte odeur d'ozone. Chacun des pôles peut donner des étincelles à l'approche des corps en relation avec le sol. Les effets des tourniquets électriques ou d'insufflation produite par les pointes de l'excitateur sont mis facilement en évidence.

273. — Sur la possibilité d'obtenir des effets avec un courant d'une tension moindre. — L'appareil dont il s'agit ne présenterait qu'un intérêt théorique, s'il était nécessaire de recourir toujours à une batterie secondaire de huit cents couples pour en manifester les effets. Aussi nous sommes-nous appliqué à les produire avec une source d'électricité beaucoup moindre, et nous y sommes parvenu en augmentant le nombre des condensateurs et en diminuant le plus possible l'épaisseur des lame:^ isolantes.

Avec une machine de cinquante condensateurs à lames de mica très minces, maintenues par des cadres de caoutchouc durci, on obtient des étincelles continues de 6 millimètres, en n'employant que cent couples secondaires, et l'on peut même rendre lumineux un tube d'air raréfié en chargeant la machine avec une batterie secondaire de trente à quarante couples (*). C'est avec cette source relativement

(1) A défaut d'une batterie secondaire, une pile de Bunsen de cin» quante à soixante éléments, telle qu'on en monte pour des expérience!} de projection à la lumière électrique, une machine de Gramme que Ton disposerait de manière à avoir les plus de tension possible, conviendraient également pour charger la machine rhéostatique*

faible qu'on voit apparaître les stratifications et la gaine bleue autour du pôle négatif.

274. — Transformation complète d'une certaine quan* tité d'électricité dynamique en électricité statique. — Il était intéressant de chercher à mettre en évidence la transformation complète, à Taide de la machine rhéostatique, d'une certaine quantité d'électricité dynamique emmagasinée par une batterie secondaire, et de connaître approximativement le temps nécessaire pour en épuiser la charge complète, sous forme d'effets statiques. Parmi les diverses expériences que nous avons faites, nous citerons la suivant(5 :

Une batterie secondaire de quarante couples, sans aucun résidu de charge antérieure, mais toute prête à emmagasiner le moindre travail chimique d'une pile primaire, a été chargée, pendant quinze secondes seulement, par deux éléments de Bunsen, et mise ensuite en action sur la machine rhéostatique. Il a fallu tourner alors l'appareil pendant plus d'un quart d'heure, pour épuiser cette charge en illuminant un tube de Geissler. (V. § 300.)

Nous avons même obtenu, avec une très petite batterie secondaire de six cents éléments (formée de lamelles de plomb taillées en fourchettes de quelques millimètres seulement de largeur), agissant sur la machine rhéostatique, des étincelles à peu près aussi longues qu'avec six cents éléments de nos batteries ordinaires.

Ces six cents petits couples étaient plongés dans des tubes de verre, de 1 centimètre de diamètre, fixés sur une planchette n'ayant pas plus de 0™60 de longueur, sur 0"40 de largeur. Tous ces couples étaient chargés eux-mêmes en tension par notre grande batterie de biiit cents couples.

Il en résulte qu'avec la quantité d'électricité prise par a batterie secondaire pendant une dizaine de minutes (ce qui est à peu près le temps convenable pour y accumuler, sans perte sensible, le travail de la pile primaire), on pourrait rendre lumineux un tube d'air raréfié pendant plus de dix heures.

273. — Longueur des étincelles. — Nous avons vu précédemment (263) que la longueur dos étincelles produites par la inachine rhéostatique était sensiblement proportionnelle au nombre des condensateurs. Mais Tinégalité d'épaisseur des lames de mica ne nous avait pas permis de rétablir d'une manière positive. En employant, depuis lors, des condensateurs à lame de mica d'épaisseur aussi uniforme que possible, chargés dans les mêmes conditions par la batterie secondaire de huit cents couples, et en ne faisant faire qu'un demi-tour au commutateur de la machine, de manière à ne produire que des étincelles isolées au lieu d'un trait de feu continu, nous avons obtenu des nombres relativement plus élevés et variant plus régulièrement que les précédents.

Avec une machine de dix condensateurs, nous avons eu des étincelles de 1 centimètre et demi ; avec une machine de trente condensateurs, des étincelles de 4 centimètres et demi, et avec une machine de quatre-vingts condensateurs, des étincelles de 12 centimètres de longueur (*).

(1) Si 011 tient compte des sinuosités décrites, ces étincelles ont une longueur jjIus grande; mais on n'a mesuré ici que la distance comprise entre les branches de l'excitateur.

La longueur dos étincelles 'produites par la machine rhéostatique peut donc être considérée comme proportionnelle au îiombre des condensateurs.

276. — Cette longueur croît plus rapidement avec la tension du courant qui agit sur la machine et paraît vaiîer proportionnellement au carré du nombre des éléments, de même que Tétincelle directe d'une pile de haute tension, d'après la loi donnée par MM. Warren de la Rue et Hugo W. MiiUer; cependant les résultats que nous avons obtenus n'ont pas toujours été assez concordants pour que nous puissions affirmer d'une manière certaine que l'étincelle de la machine rhéostatique suit exactement la même loi.

277: — Grande machine rhéostatique. — La figure 77 représente la machine rhéostatique de quatre-vingts condensateurs que nous avons employée dans ces expériences. Le cylindre en caoutchouc durci du commutateur a 1 mètre de longueur sur 0"15 de diamètre (*).

La disposition est d'ailleurs à peu près la même que celle de la première machine que nous avons décrite (261). Mais les ressorts extrêmes sont à une assez grande distance de

(1) D'après ]a règle que nous avons donnée (265), il semble que l'on ne pourrait pas obtenir, avec ce cylindre, des étincelles d'une longueur supérieure au quart de la circonférence de sa base (c'est-àdire- 0™1 18); mais comme les pointes de l'excitateur placées en face l'une de l'autre offrent un moyen de décharge plus facile que l'intervalle compris entre les bandes de quantité et les fiches de tension, rétincelle éclate de préférence entre ces pointes, alors même que leur distance est un peu plus grande.

cevtx qui les précèdent, de manière à éviter que les étincelles n'éclatent entre les pôles de tension de ]a machine rhéostatique et ceux de la batterie secondaire. Les condensateurs sont formés par des lames de mica, de 0"*18 de longueur sur 0"14 de largeur, recouvertes de chaque côté de feuilles d'étain. Des fils de cuivre fins, recouverts de gutta-percha sont, collés à l'extrémité de chaque armature. Les bords des condensateurs sont aussi rendus adhérents contre des cadres ou même de simples plaques en ébonite pour leur donner plus de rigidité et les maintenir plus facilement dans une position verticale les uns près des autres, sans contact.

278. — Lorsqu'on met le commutateur en rotation, des étincelles apparaissent sur tous les points où les bandes métalliques viennent rencontrer les ressorts aboutissant aux condensateurs pour les charger en surface, et donnent au cylindre Taspect d'un tube étincelant.

Une autre ligne d'étincelles apparaît lorsque tous les condensateurs se trouvent réunis en tension et que la décharge se produit entre les branches de l'excitateur.

Si une colonne d'eau distillée est interposée dans le circuit de la batterie secondaire, l'eau semble décomposée d'une manière continue, pendant que la machine est en mouvement. En réalité, cette décomposition n'a lieu qu'au moment où se produisent les étincelles de charge; car, pendant la décharge, le tube à eau, de même que la batterie secondaire, se trouve tout à fait en dehors du circuit,

La quantité limitée d'électricité dynamique emmagasinée dans la batterie secondaire se dépense ainsi peu

à peu peudant la charge même des condensateurs ; mais cette dépense est très lente» et chaque charge des condensateurs, par suite chaque décharge, con*espondà une très minime quantité d'action électro-chimique consommée dans la batterie (300).

279. — Étincelles produites dans diverses conditions. — Nous avons vu (27S) que les étincelles produites dans Tair par une machine rhéostatique de quatre-vingts condensateurs atteignaient une longueur de 0°'12.

Si, entre les deux pointes de l'excitateur appuyées sur une plaque de matière isolante, on répand de la fleur de soufre, rintervalle est rendu sensiblement plus conducteur, et on peut obtenir ainsi des étincelles de O^'IS de longueur (fig. 77). Si on les fait éclater sur une poudre tout à fait conductrice telle qu'une limaille métallique, elles peuvent aller jusqu'à 0°^70.

280. — Lorsque ces étincelles traversent la fleur de soufre, elles forment sur leur passage un sillon sinueux de 0"*002 à O^'OOS de largeur, et si la surface isolante sur laquelle est répandue la fleur de soufre est un mélange de résine et de ^ environ de paraffine, elles laissent au milieu du sillon une ligne bleuâtre très nette, directement visible, tracée comme à la mine de plomb, et qui permet d'en conserver l'exacte autographie{^). Toutefois cette trace tend à s'elîacer par le frottement; mais en la suivant fldè-

(1) Lorsque la surface isolante est formée par de la résine pure ou du caoutchouc durci, la trace est beaucoup plus difûcilemcnt visible.

lement et en la creusant à l'aide dune pointe, oli la rend inetFaçable et on peut ensuite la décalquer facilement.

C'est ainsi qu'a été obtenue la figure 78, qui représente des étincéllesi de longueurs diverses en grandeur naturelle. . 281. — Ponne dieq étjincelles. — On recpnnaît que ces étincelles présentent souvent, quand elles n^ont pas la lon^ gueur maximum qu'elles petivent atteindre, des embran-^ cliements fermés semblables à des anastomoses, et ^ui peuvent échapper quand on n^observè que le trait lumi-i neux.

Leurs sinuosités sont toujours arrondies, et on n'observci j aniais cette forme en zigzag à angles vifs, sous laquelle sont souvent représentées leis étincelles électriques.

La formé en sinusoïde dominé ; quelquefois même l'étincelle se réduit à. deux demi-ondulations, composant une sorte de S que l'on rétrouve aussi fréquemment dans les éclairs qui atteignent le sol (188).

282. — On y retrouve particulièrement la forme en crochet près du pôle négatif, que nous avions déjà remarquée dans les étincelles plus petites d'une machine rhéostatique à dix condensateurs (2G6).

Le plan dans lequel ce crochet se produit varie constamment. Ainsi, nous avons obtenu des séries d^étincelles dont le crochet est de sens opposé à celui de la figure 78, mais toujours auprès du pôle négatif (fig. 79, § 286).

283. — La formation de ce crochet nous semble pouvoir s^expliquer par la rencontre des deux mouvements eu sens opposé de la matière pondérable ari^achée aux pointes de l'excitateur, et parlangle qui résulte presque toujours

de cette rencontre ; car les jets électriques ne se produU sent presque jamais dans le prolongement exact l'un de l'autre ; il partent de divers points des extrémités de l'exçi' tateur, quelque déliées qu'elles puissent être. Ghacàne:jU^.. ces extrémités, alors même qu'elle est taillée en- pdiaiiy' offre en effet une surface relativement grande piEur Bmipw)| à la finesse du jet électrique de matière qui s'en éeiaefifli^ et le point duquel s'élance ce jet dépend des circoùitaiieél les plus variées^ soit de l'état physique^ soit de rétiat' isU^ miquc de la surface, ainsi que nous avons eu rocoarion^ l'observer dans le jet plus abondant de matière luminedae' produit par un courant de haute tension, entre iine-élM{

trode de platine et la surface d'un liquide. .jî

Quant à la formation du crochet près du pôle nég^£t^ on s'en rend compte en admettant que le mouvement élé^ trique partant du pôle positif doit être le plus rapiéèiefe qu'il parcourt la plus grande partie de la distance à ràaim pôle, où a lieu un mouvement inverse. Par suite/ Tuigle ou crochet arrondi résultant de la rencontre doit se produire' naturellement dans le voisinage du pôle négatif. • .'

284. — Arborisations. — Ces étincelles offrent nuMÎdes arborescences qui apparaissent en enlevant Texeès -de soufre par quelques légers chocs donnés à la lame isdiuitfr sur laquelle elles ont laissé leur sillon. ' . •

La figure 80 représente, en grandeur naturelle, lesarborisations formées sur le trajet d'une étincelle de 0*18 de longueur, produite parla machine rhéostatique.

285. — Ces effets permettent de s'expliquer les empreintes d'apparence végétale que l'oi^ a observées quel-»

quefois sur lo corps de personiK^s foudroyéps. el qui w sont que le résultat tlt-s ramifie allons du Irait de la TDudiv elle-même (').

I j On 011 trouvi; un exemple réceiil cilé dans le journal the t de Londres : " Un Ijcrger du pomli5 de Leicesler jpardait son li dans les champs, lorsqu'un ourafçan éclata, el nalurellemenl, c liien des gens s'obstinenl à le faire, il eberdia un reruge s arhre. Peu de temps après il sentit une commolion au-deuM l'épaule gauche, el, perdant (oui à eoup l'usage de ses jambes, U Lorsqu'on le transporta à son domirile, connaissance, mais il se plaignait de douleurs dans le dos et d jambes. 1,'eiamen auquel se livra le médecin appelé pour lut d des soins lui Ht découvrir un assez bizarre effet du coup de fou De l'épaule gauche, jusqu'en bas, occupant tout le dos, apparais» admirablement reproduite en saillie sur la peau et dans une i écarlatc brillante, une lit^c d'arbuste avec de nombreuses b

FifT. SI.

tique, avant qu'on ait donné h la lame isolante sur laquelle cette poudre est répandue les chocs qui font apparaître les arborisations.

On y remarque que la largeur du sillon est plus grande du côté du p(Me positif et va en s amincissant vers le pôle négatif.

Autour du pôle positif, on aperçoit quelques traits correspondant aux branches ou rayons suivant lesquels la fleur de soufre a été soulevée et projetée en plus grande quantité.

Du côté du pôle négatif, on voit, au contraire, des traces circulaires correspondant aux contours des bouquets arborescents formés autour de ce pôle et qui sont, comme on a pu le remarquer dans la figure 80, d'un tout autre genre que ceux du pôle positif.