La différence de forme de ces étincelles et de

ces aigrettes avec celles des bobines d'induction vient de ce que la machine rhéostatique ne donne pas, comme ces derniers appareils, untlux d'électricité de sens alternativement positif et négatif, mais toujours de même sens, ce qui permet en outre d'en mesurer facilement la tension avec lelectromëtre à longue échelle de Thomson et de la comparera celle des machines électriques.

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

Fig. 70.

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 d'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 fur et h mesure qu'on les décharge.

269. — Avec les machines de trente à cinquante condensateurs qui donnent des étincelles de 4 à S centimètres, la vitesse de rotation n'étant 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 tout à fait analogue à celle des machines électriques (fig. 76).

270. — La lumière produite dans le vide est plus vive que celle des machines électriques, par suite de la plus grande quantité d'électricité en jeu, et, lorsque lo 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 l'étendue des tubes et les remplit complètement de même qu'avec une bobine d'induction additionnée d'une bouteille de Leyde.

Cet effet doit jorovenir 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

— :)oO —

produisant des stratifications, telles que celles qui onl élé observées par MM. Abria, Grove, Gassiot, Warren de la Rue et H.-W. Muller. Une longue colonne d'eau étant mise dans Je circuit, on peut, même avec une seule décharge de la batterie, rendi-e lumineux un tube de Geissler 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 raréfié.

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 interpose la machine rhéostatique dans le circuit, de telle sorte que les extrémités du tube à airrarélié 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 coatinue ensuite de l'illuminer seule avec des stratifications. Le tube a été amorcé par la tension de la machine rhéostatique plus grande que celle de 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 1 roubles, d une manière sensible, par les variations de l'état hygrométrique de l'air. 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'aj>pareil 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 lames 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 cinquante à soixante éléments, telle qu'on en monte pour des expériences de projection à la lumière électrique, une machine de Gramme que l'on 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 quantité d'électricité dynamique en électricité statique. — Il était intéressant de chercher à mettre en évidence la transformation complète, à l'aide 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 ex])ériences que nous avons faites, nous citerons la suivante :

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 rhéo statique. 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 centimèlre 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 etix-mêmes en tension par notre grande batterie de huit cents couples.

11 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.

275. — Longueur des étincelles. — Nous avons vu précédemment (263) que la longueur des étincelles produites par la machine rhéostatique était sensiblement proportionnelle au nombre des condensateurs. Mais l'inégalité d'épaisseur des lames de mica ne nous avait pas permis de l'établir 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 on lient compte des smuosités décrites, ces étincelles ont une longueur plus grande; mais on n'a mesuré ici que la distance comprise entre les branches de l'excitateur.

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La longueur des étincelles -produites par la machine rhéostatique peut donc être considérée comme proportionnelle au nombre des condensateurs.

276. — Cette longueur croît plus rapidement avec la tension du courant qui agit sur la machine et paraît varier proportionnellement au carré du nombre des éléments, de même que l'étincelle directe d'une pile de haute tension, d'après la loi donnée par MM. Warren de la Rue et Hugo W. Millier; 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 Qgure 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 la règle que nous avons donnée (â05), 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™H8); mais comme les pointes de l'excitateur placées en face l'une de l'autre otïrent un moyen de décharge plus facile que l'intervalle compris entre les bandes de quantité et les fiches de tension, l'étincelle éclate de préférence entre ces pointes, alors même cpie leur distance est un peu plus grande.

ceux qui les précèdent, de manière à éviter «que les étincelles n'éclatent entre les pôles de tension de la machine rhéostatique et ceux de la batterie secondaire. Les condensateurs sont formés par des lames de mica, de 0"18 do 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 l'aspect 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 pendant la charge même des condensateurs ; mais cette dépense est très lente, et chaque charge des condensateurs, par suite chaque décharge, corresponde une très minime quantité d'action électro-chimique consommée dans la batterie (300).

279. — Étincelles produites dans diverses conditions. — Nous avons vu (275) que les étincelles produites dans l'air par une machine rhéo statique 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, l'intervalle est rendu sensiblement plus conducteur, et on peut obtenir ainsi des étincelles de 0"15 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 autographiei^). Toutefois cette trace tend à s'effacer par le frottement ; mais en la suivant fidè-

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

lemeut et en la creusant à l'aide d'une pointe, on la rend ineffaçable et on peut ensuite la décalquer facilement.

C'est ainsi qu'a été obtenue lafigure 78, qui représente des étincelles de longueurs diverses en grandeur naturelle.

281. — Forme des étincelles. — On reconnaît que ces étincelles présentent souvent, quand elles n'ont pas la longueur maximum qu'elles peuvent atteindre, des embranchements fermés semblables à des a?iasto?7ioses, et qui peuvent échapper quand on n'observe que le trait lumineux.

Leurs sinuosités sont toujours arrondies, et on n'observe jamais cette forme en zigzag' à angles vifs, sous laquelle sont souvent représentées les étincelles électriques.

La forme en sinusoïde domine ; quelquefois même l'étincelle se réduit à deux demi-ondulations, composant une sorte de S que l'on retrouve 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 (266).

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 en sens opposé de la matière pondérable arrachée aux pointes de l'excitateur, et par l'angle qui résulte presque toujours

de cette rencontre ; car les jets électriques ne se produisent presque jamais dans le prolongement exact l'un de l'autre ; il partent de divers points des extrémités de l'exci tateur, quelque déliées qu'elles puissent être. Chacune de ces extrémités, alors même qu'elle est taillée en pointe, offre en effet une surface relativement grande par rapport à la finesse du jet électrique de matière qui s'en échappe, et le point duquel s'élance ce jet dépend des circonstances les plus variées, soit de l'état physique, soit de l'état chimique de la surface, ainsi que nous avons eu l'occasion de l'observer dans le jet plus abondant de matière lumineuse produit par un courant de haute tension, entre une électrode de platine et la surface d'un liquide.

Quant à la formation du crochet près du pôle négatif, on s'en rend compte en admettant que le mouvement électrique partant du pôle positif doit être le plus rapide et qu'il parcourt la plus grande partie de la distance à l'autre pôle, 011 a lieu un mouvement inverse. Par suite, l'angle ou crochet arrondi résultant delà rencontre doit se produire naturellement dans le voisinage du pôle négatif.

284. — Arborisations. — Ces étincelles offrent aussi des arboresce7ices qui apparaissent en enlevant l'excès de soufre par' quelques légers chocs donnés à la lame isolante sur laquelle elles ont laissé leur sillon.

La figure 80 représente, en grandeur naturelle, les arborisations formées sur le trajet d'une étincelle de O^IS de longueur, produite par la machine rhéostatique.

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

quefois sur le corps de personnes foudroyées, et qui no sont que le résultat des ramifications du trait de la foudre elle-même (M.

Fi-. 70.

286. — La figure 79 représente le sillon produit dans la fleur de soufre par une étincelle de la machine rhéosta-

(1) On en Ironve un exemple réconL cilé dans le journal the Lance{\ de Londres : « Un berger du comté de Leicesler gardait son troupeau dans les champs, lorsqu'un ouragan éclata, et naturelleinent, comme bien des gens s'obstinent à le faire, il chercha un refuge sous un arbre. Peu de temps après il sentit une commotion au-dessus de l'i'paule gauche, et, perdant tout à coup l'usage de ses jambes, tomba. Lorsqu'on le transporta à son domicile, il avait encore toute sa connaissance, mais il se plaignait de douleurs dans le dos et dans les jambes. L'examen auquel se livra le médecin appelé pour lui donner des soins lui fit découvrir un assez bizarre effet du coup de foudre. De l'épaule gauche, jusqu'en bas, occupant tout le dos, apparaissait, admirablement reproduite en saillie sur la peau et dans une teinte éca ri aie- brillante, une tige d'arbuste avec de nombreuses l»ranclies

Fis. ^'^'

tique, avant qu'on ait donné à 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 pôle 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.