CHAPITRE II

Expériences relatives à l’action d’un point électrisé.

Je me suis proposé d'étudier l’action des diélectriques dans le cas où le champ est dû à un seul point électrisé ; je me suis servi pour cela d’une balance de Coulomb légèrement modifiée, et de grandes dimensions. L'aiguille est portée par une suspension bifilaire. La boule fixe peut se mouvoir sur une perpendiculaire à la position d'équilibre de l'aiguille. Les deux boules peuvent être mises en communication avec l’un des pôles d’une bobine de Ruhmkorff, dont l’autre pôle est à la terre. Je. mesure les répulsions, soit en interposant une lame diélectrique, soit après l'avoir enlevée, en tordant le fil de suspension, de manière à ramener l'aiguille mobile au zéro.

Description de la balance. — Cette balance de Coulomb est formée d'une grande cage à base carrée MNPQ, de 70 centim. de côté et de 50 centim. de hauteur (fig. 1).

L'une des parois verticales MNRS est formée d’une glace à faces parallèles ; une autre MQ s'ouvre pour permettre d'introduire les diélectriques. Tout l’intérieur est revêtu d'étain, sauf la partie de la glace à travers laquelle on vise les boules, et cette enveloppe métallique est reliée au sol par l'intermédiaire d’une conduite de gaz. Pour empêcher la production de courants d’air intérieurs, dus aux variations de température, la cage est entourée d’une caisse plus grande remplie d'une couche épaisse de matières peu conductrices ; cette seconde enveloppe, non figurée, est percée en face des deux boules d'une ouverture allongée dans le sens horizontal. Quatre vis calantes VV permettent de régler la position de la cage.

HE Ve

Sur le couvercle est fixé un tube TT vertical, long d'environ 50 cm., dans lequel passe le fil de suspension ; ce tube est à base carrée, Deux de ses faces opposées sont formées par des glaces planes qui peuvent s’enlever. Cette disposition facilite la mise en place du fil de cocon et permet de constater qu'il ne présente aucune torsion. Enfin le tube ainsi constitué n’est pas au centre de l’appareil, mais à 25 cm. des deux côtés NP et PQ;ilse trouve par suite à 45 cm. de la glace MN. Pouréviter l’influence des trépidations du sol, la tête de torsion X, qui supporte l'aiguille, n'est pas disposée au sommet du tube ; elle est fixée au bout d’une barre de fer horizontale FF, de section en forme de T, scellée dans un mur épais, et terminée par un anneau de même métal. La tête de torsion, semblable à celles des balances ordinaires, est fixée dans une pièce d'ébonite E qui entre exactement dans l’anneau de fer et s'y trouve maintenue par un écrou également isolant. Le fil de cocon est fixé par ses deux extrémités à un petit treuil qui permet de l’allonger ou de le raccourcir à volonté ; les deux brins passent ensuite sur un second treuil portant deux pas de vis en sens contraire ; en tournant ce tretil dans un sens ou dans l’autre, on fait varier l'écartement des deux fils. Cette partie de l'appareil a été construite par M. Ducretet.

Avantages de la suspension bifilaire sur ie fil d'argent. — Avant d'employer une suspension bifilaire, j'ai fait de nombreux essais avec des fils d'argent et de laiton de différents diamètres ; mais les fils an peu gros manquaient de sensibilité, et les fils fins donnaient un déplacement continuel du zéro, qui rendait les mesures extrêmement difficiles. Je me suis servi surtout d’un fil d'argent de —- mm. de diamètre, avec lequel j'ai pu obtenir quelques résultats. Avant G’être introduit dans la balance, ce fil était recuit soigneusement ; pour cela, je. le tendais suivant l'axe d'un tube de cuivre rempli de charbon en poudre, et, après l'avoir porté au rouge, je le laissais refroidir lentement, puis je le suspendais verticalement pendant un temps assez long en je tendant par un poids de 30 à 35 gr... Malgré ces précautions, les fils d’argent m'ont toujours paru subir des changements de zéro très fréquents, et qui persistaient au moins en partie : en général, ils gardaient une partie de la torsion qu'ils avaient reçue. Ayant suspendu un de ces fils dans une position verticale, j’observai que le petit plateau chargé de poids, fixé à la partie inférieure, avait tourné de 90° au bout d'un

— dl — mois ; au bout de 3 mois, la rotation était voisine de 180°; puis le fil revint sur lui-même et finit par casser. Ces essais m'ont déterminé à remplacer le fil d'argent par une suspension bifilaire, avec laquelle les déplacements du zéro sont très faibles. Les expériences deviennent alors beaucoup plus rapides. Fe

L'aiguille mobile de la balance est formée d'un fil de verre AA’, de 45 cm. de longueur, enduit de plusieurs couches de gomme laque. Ce fil traverse une petite pièce d'ébonite, très légère, qui sert à le suspendre, et qui le divise en deux parties inégales. La partie la plus longne, qui a 25 cm.,se termine par une balle de sureau dorée A de 1,3 em. de diamètre; l'autre, qui est un peu plus courte, porte une balle de gomme laque A, qui peut se déplacer légèrement et qui sert de contrepoids. Un petit miroir plan est fixé au bas de la pièce d'ébonite, perpendiculairement à l'aiguille, Dans sa position d'équilibre, l'aiguille est perpendiculaire à la glace plane MN, et la boule dorée se trouve à 20 cm. de cette glace.

La boule fixe B, de même diamètre que la première, est portée par un fil de verre vertical, fixé à une pièce qui glisse dans une rainure pratiquée sur le couvercle, parallèlement à la glace MN. Eu faisant avancer cette pièce, ou fait décrire au centre de la boule fixe une ligne horizontale, parallèle à cette glace, et passant par le centre de la boule mobile, lorsque celle-ci est au zéro. Cette disposition permet de mesurer directement la distance des boules, par la disposition indiquée plus loin.

Les diélectriques G sont placés entre les deux boules; ils se trouvaient, dans les premières expériences, à 6 ou 7 cm. de la boule mobile; ils ont été placés ensuite à 10 ou 12 em., ce qui n'a rien changé aux résultats. Ils sont suspendus, perpendiculairement à la ligne qui joint les centres des deux boules, par deux fils de soie qui traversent le couvercle de la balance, passent sur des poulies fixées au plafond du laboratoire et s’enroulent sur un treuil fixé au mur.

Dans quelques expériences, les fils de verre portant la boule fixe et les pièces du compensateur, qui sera décrit plus loin, ont été remplacés par des fils de cuivre et celui de l'aiguille mobile par uu fil d'aluminium. Ce dernier a dù être abandonné, parce qu'il se courbait avec le temps, et l'aiguille n'oscillait plrs aussi facilement.

Emploi d'un compensateur. — J'ai constaté, dès les premiers essais, que les parois de la cage, s'électrisant par influence, exerçaient sur la boule

— $2 = A des actions notables, dont la résultante était une attraction vers la paroi NPS ; pour ramener la boule À au zéro, il fallait une torsion d’environ 120° (fil d'argent). Pour remédier à cet inconvénient, j'ai revêtu tout l'intérieur de la cage d’une couche métallique en communication avec le sol, et j'ai équilibré l’attraction des parois par un compensateur.

Après divers essais, j'ai été amené à former cet appareil de deux boules ou plutôt d’une boule C et d'un disque D isolés, placés en ligne droite avec les deux boules principales et portés au même poteniiel. Le disque D est fixé à une pièce glissant dans la même rainure que la boule fixe et placée vers l'extrémité de cette rainure; la boule C est fixée à une pièce glissant dans une rainure creusée sur le prolongement de la première, mais de l’autre côté de la boule mobile. Dans chaque expérience, le compensateur est réglé comme on le verra plus loin. Les deux pièces C et D sont d'abord disposées de façon à maintenir la boule À au zéro en présence du diélectrique, puis, dans la seconde partie de l'expérience, le diélectrique étant supprimé, il faut, pour maintenir la compensation, ou bien déplacer l’une des deux pièces, par exemple la boule C, ou bien, comme je l’ai fait quelquefois, donner au bifilaire une certaine torsion. Le disque D reste immobile pendant toute l'expérience. On £onçoit que, si l’une des pièces CD est fixée en un point arbitraire, on peut généralement amener l’autre dans une position telle que la compensation soit réalisée. On peut donc donner au compensateur CD une foule de positions différentes, mais cela n’est pas sans importance ; en écartant plus ou moinsses deux pièces, on fait varier la sensibilité de l'aiguille et aussi la grandeur de l'erreur relative à la loi de Coulomb. Dans certains cas, j'ai donné aux pièces CD l’écartement maximum, afin de disposer d’une course plus grande pour la boule B ; dans d’autres, j'ai choisi la position qui permet de se rapprocher le plus de la loi de Coulomb. Le déplacement de la boule compensatrice peut être mesuré grossièrement par une division tracée sur le bord de la rainure correspondante.

Mesure de la distance des boules. — Dans chaque expérience, la boule mobile À est ramenée au zéro en tordant le fil à la partie supérieure : la distance des boules est donc facile à mesurer. J'ai employé pour cela un cathétomètre à tige triangulaire, long de 50 centim.. Cet appareil, débarrassé de son pied à vis calantes, est fixé horizontalement en face de la glace plane, parallèlement à celle-ci et à une distance

URSS d'environ 120 cm. En visant avec cet instrument le fil de suspension, je détermine la position d'équilibre de l'aiguille ; il suffit de viser ensuite la boule fixe dans chaque position, pour connaître sa distance à la boule mobile. Le catéthomètre porte un vernier au = ce qui donne une précision plus que suftisante.

Mesure de la torsion. — J'ai dit que l'aiguille A est toujours ramenée au zéro en tordant le fil à sa partie supérieure. L’angle de torsion est mesuré à la manière ordinaire,sur le petit cercle divisé que porte la tête de torsion. Pour vérifier si l'aiguille est exactement au zéro, un viseur est installé en arrière du cathétomètre, à 2 m. environ de la glace; la règle divisée qui lui correspond est placée immédiatement devant la tige du cathétomètre.

Préparation des diélectriques. — Les expériences ont porté sur des plaques à faces parallèles de soufre, de paraffine, d'ébonite et de glace de Saint-Gobain, et sur des liquides (sulfure de carbone, essence de térébenthine) contenus dans une cuve de verre à faces parallèles. J'ai employé, outre la paraffine blanche du commerce, un échantillon de paraffine brune, fourni par M. Carpentier, qui considère cette variété comme isolant mieux que la paraffine ordinaire.

Toutes les plaques sont carrées et ont 15 cm. de côté. Cependant je me suis servi aussi de quelques plaques de paraffine rondes, de 19 em. de diamètre, qui ont donné les mêmes résultats. Celles de paraffine et de soufre sont coulées dans un moule formé de quatre plaques de bois réunies par des vis: le fond est une lame de verre. Ce moule, placé sur un support à vis calantes, est rendu horizontal au moyen d’un petit niveau à bulle d’air, posé sur la plaque de verre. Je coule la substance fondue, et, après refroidissement, j'en ajoute une petite quantité pour obvier au retrait, qui est souvent considérable, surtout avec la paraïfine. Le moule est démonté ; puis je perce dans la plaque deux trous près des bords pour la suspendre, et je l’introduis immédiatement dans la balance.

La surface des plaques d’ébonite était passée au papier de verre et renouvelée avec soin ; celle des plaques “e glace était lavée et bien nettoyée. Toutes ces plaques étaient ensuite laissées un certain temps, avant d'être employées, dans la balance elle-même ou dans une cage de verre contenant du chlorure de calcium, pour éviter les effets de l’électrisation

développée par le frottement. Toutes les plaques sortant de la balance et qui devaient servir de nouveau étaient placées dans la même

cage.

Mesure de l'épaisseur des piaques. — L'épaisseur des plaques a été mesurée avec un cathétomètre, après qu'elles curent servi aux expériences. La plaque est posée sur nne lame de verre rodée rendue bien horizontale par un support à vis calautes. Une vis à deux pointes, disposée verticalement au-dessus, est amenée au contact de la faca supérieure du diélectrique, puis de la plaque de vèrre. Je vise dans ces deux positions la pointe supérieure de la vis avec un cathétomètre. Cette disposition rend inutile l'emploi d'une vis bien travaillée. Je fais cette mesure pour cinq points pris dans les diverses régions de la plaque et je prends la moyenne.

Les liquides employés étaient placés dans unie cuve de verre à faces parallèles et bien minces, collée avec un mélange de craieet de silicate de potasse. L'épaisseur du liquide à été obtenue de deux manières: j'ai mesuré l'épaisseur extérieure de la cuve par la méthode précédente, et j'en ai retranché l'épaisseur des faces, mesurée sur la cuve décollée; en oùtre, j'ai mesuré dans cet état l'épaisseur des plaques âe verre formant le fond et les parois latérales. Ces deux procédés ont donné 3 centimètres. Électrisation des boules. — La source d'électricité employée est une bobine de Ruhmkorff, alimentée par 4 ou 5 éléments Bunsen et donnant environ 1,5 cm. d’étincelle. Un galvanomètre à une seule aiguille, placé en dérivation et loin des autres appareils, permet de vérifier la constance du courant inducteur. Un rhéostat, formé d’un fil de platine tendu entre deux bornes isolées, sert à rendre le courant constant, s’il y a lieu; mais le plus souvent cette précaution s'est trouvée inutile, les piles restant constantes pendant toute une série d'expériences. L'un des pôles de la bobine est en communication permanente avec le sol par une conduite de gaz, l’autre avec un interrupteur formé d’une plaque carrée d’ébonite percée de trois trous remplis de mercure et formant un triangle équilatéral. La bobine est reliée avec l’un de ces trous ; la boule fixe B de la balance avec le second, et le troisième reçoit les fils qui aboutissent à la boule mobile À et aux deux pièces CD du compensateur. En réunissant le premier trou avec le troisième par un petit pont en fil de cuivre, je charge seulement A et CD, pour le réglage du compensateur ; en le

réunissant avec le second et le troisième, je charge toutes les pièces pour les expériences. |

Toutes les communications sont étsblies par des fils de cuivre très fins, recouverts de soie blanche, et suspendus au plafond par des fils de soie. Ces fils de cuivre pénètrent dans la balance en passant dans des tubes d'ébonite fixés sur le couvercle, qui servent à éviter les étincelles. Celui qui est destiné à la boule mobile se rend à un retit cristallisoir rempli de potasse concentrée et posé sur un bloc d'ébonite, exactement au-dessous du fil de suspension. Dans ce liquide plonge un autre fil fin, qui monte verticalement jusqu’à l'aiguille, s’enroule autour du fil de verre et aboutit à la boule mobile. Les autres fils se rendent âirectement à la bouie fixe et aux deux parties du compensateur; ils ont une longueur suffisante pour permettre le libre jeu de ces trois pièces. Dans l'intervalle des expériences, toutes les parties de l'appareil sont mises en communication aves le sol par l'intermédiaire de l'interrupteur.

Marche des expériences. — Le diélectrique est introduit dans la balance, suspendu aux fis de soie et réglé bien verticalement; je place aussi dans l’afpareil un petit vase de métal contenant du chlorure &e calcium. La balance est refermée et abandonnée à elle-même pendant deux ou trois jours au moins, afin d'éviter l'électrisation produite par la manipulation du diélectrique. Après ce temps, je vérifie si l’aiguille est exactement au zéro, je soulève le diélectrique, au moyen du treuil qui le commande, de manière à l'amener à la hauteur des deux boules. Je fais alors communiquer la bobine de Ruhmkorff avec l'aiguille et les deux pièces du compensateur, mais non avec la boule fixe, et je dispose le compensateur de façon à ramener l'aiguille au zéro. Je relie enfin la boule fixe à la bobine, et je la rapproche ou l’éloigne de la boule mobile, en mesurant dans chaque position la distance des deux balies et la torsion correspondante. Le zéro est vérifié de temps en temps.

Pour déterminer la répulsion des deux boules en l'absence du diélectrique, il ne suffit pas d'abaisser celui-ci jusqu'au fond de la cage: il exercerait encore une action notable; il faut donc l'enlever complè'ement, ce que je fais immédiatement après la première série d'expériences. Je referme l'appareil et j'attends au lendemain pour déterminer la répulsion sans le diélectrique. Cette seconde série de mesures se fait comme la première ; mais, après avoir vérifié si l'aiguille est au zéro, et chargé

D Dee le compensateur et la boule mobile, il faut, pour maintenir cette dernière au zéro, déplacer la boule compensatrice d'une certaine quantité; le sens de ce déplacement paraît dépendre de la position du compensateur. Le plus souvent, il a fallu rapprocher la boule ; queïquefcis, lorsque les deux pièces au compensateur étaient plus écartées, il a fallu au contraire l'éloigner. Ce déplacement opéré, on procède à la seconde série de mesures.

Enfin, dans quelques expériences, on n’a pas déplacé du tout le compensateur, et l’on a corrigé l'effet de l'introduction du diélectrique en donnant au bifilaire une torsion préalable. Les résultats n'ont pas été changés.

Corrections. — Avant d'indiquer les résultats obtenus, je dois faire remarquer que les nombres observés ont dû subir plusieurs corrections.

I. J'ai cherché d'abord si, dans chaque expérience, la force répulsive est bien représentée par le sinus de l’angle de torsion du bifilaire. Pour cela, j'ai fixé, au bas de la petite pièce d’ébonite qui forme le milieu de

l'aiguille mobile et qui porte le miroir, un fil d'argent de — mm. de diamètre et d'environ 25 cm. de longueur. Ce fil, recuit avec les précautions indiquées plus haut, était tendu à la partie inférieure par une petite pince portant un index, et placée au-dessus d’un cercle divisé mobile.

Le système mobile étant bien en équilibre sans torsion, je calé l'index inférieur sur le cercle divisé, de façon à empêcher cet index de tourner, tout en lui permettant un déplacement vertical. Je tourne ensuite le cercle divisé inférieur, dont la rotation est mesurée par un index fixe ; cette opération tord le fil d'argent, et Je ramène l'aiguille au zéro en tordant le bifiiaire en sens contraire.

De nombreuses expériences, dans lesquelles j'ai fait varier progressivement le poids de la pince inférieure jusqu’à la charge limite que peut porter le bifilaire, ont montré que celui-ci ne suit jamais exactement la loi du sinus. En effet, si l'on construit une courbe ayant pour abscisse le sinus de la déviation du bifilaire et pour ordonnée la déviation du fil d'argent, cette courbe, qui devrait être une droite passant par l'origine, présente d’abord, à partir de ce point, une légère convexité vers l’axe

mr Te

des æ, avant de devenir une droite, Les résultats sont les mèmes, quelle que soit la charge supportée par le bifilaire, et quel que soit le sens de la déviation. J'ai choisi les deux expériences suivantes, qui sont bien concordantes, et qui ont été faites en donnant à tout l'appareil mobile un poids sensiblement égal à celui que présentait l'aiguille dans les expériences sur les diélectriques.

TORSION DU TORSION DU FIL D'ARGENT BIFILAIRE | FIL D'ARGENT BIFILAIRE 7,5 6 | 7,5 5,5 45 10,5 15 At 30 24,5 | 29,5 15 45 nr | 37,5 25 60 44 52,5 37 75 57 | 67,5 49,5 90 81,5 | 82,5 67,5 82,5 67 | 90 91 67,5 51 | 75 58 52.5 38 | 60 43,5 37,5 26 | 45 31 22.5 15,5 30 20

A l’aide de ces deux séries d'expériences, j'ai construit deux courbes ayant pour ordonnées les torsions du fil d'argent et pour abscisses, l’une les déviations du bifilaire, l’autre les sinus de ces déviations. J'ai pu dresser ainsi une table de correction, qui m’à permis de remplacer, dans toutes les expériences, la déviation observée par la force répulsive correspondante, exprimée en degrés de torsion du fil d'argent.

II. D'autre part, j'ai calculé l'effet de l'influence réciproque des deux boules par la méthode des images électriques.

Les deux boules de rayon R étant supposées au potentiel 1, et leurs centres à une distance d l’un de l’autre, l’action exercée sur la boule mobile se compose des forces suivantes :

ER

1° Au centre :

R'a R‘(d*—R) RSG (d? — 2 R?)

) 2 + ‘d? as (a —R R?)? d (d° 2 2 R°} — [CA — 3 gd? R°? me R‘} re? R?

20 à une distance 71 du centre 3 & 5 CR R°a R Rd (4 Re

— (a — R°} Sd (a? = 2 R°): = CARS re R‘)

= du centre

3° à une distance

20 ROUE RO MEN RCD ER pe die Œ(@=2R) (@—34æR +R 4 : distance R° € —R?

à une distance = — ps | :

RU — (dd —34R +R);

Pour avoir l’action totale, il suffit d'additionner toutes ces forces. J'ai donc calculé les valeurs de cette résultante pour différentes distances des deux boules, ainsi que la force Fe qui s'exercerait s’il n'y avait pas d'influence. En divisant la valeur de la première force par celle de la seconde, on obtient le rapport dans lequel la répulsion se trouve diminuée par l'influence, pour une distance déterminée. Il suffit donc de multiplier la répulsion observée par le rapport inverse, soit S, pour corriger l'effet de l'influence.

Mais il est plus simple, au lieu de corriger les torsions observées, de faire porter la correction sur la distance, ce qui permet de la calculer une fois pour toutes. La masse des boules étant diminuée par l'effet de l'influence, on peut obtenir le même résultat en supposant les masses électriques constantes et en augmentant la distance des centres. Îl est évident qu'il suffit de multiplier la distance par y’S.

Le tableau suivant donne, pour diverses valeurs de d’, le rapport S par lequel il faudrait multiplier les torsions, le rapport y’S par lequel

Be j'ai multiplié les distances, enfin les distances d ainsi corrigées, le rayon R des sphères étant égal à 0,65 cm.

d S vs d d S Vs d 7 1,1984 1,0947 7,663 16 1,0832 1,0408 16.652 8 1,718 1,0825 8.660 | 17 1,0782 1,0383 17,652 9 UIISLS 10730 - 9.658 18 1,0737 1,0362 18,651 10 1,1353 1,0655 10.655 19 4,0697 1,0343 19,651 11 1,1227 1,0596 11,655 20 1,0661 1,0325 20,651 12 411120 1,0545 19,654 | 22 1,0601 1,0296 22,651 43 1,1030 1,0503 13.653 | 95 10527 1.0260 25,650 14 1,0954 1,0466 14,653 | 27 1,0487 4,0241 27,650 45 1,0889 1,0435 15,632 | 80 1,0438 1.0217 30,650

On voit que cette correction consiste à ajouter à toutes les distances une quantité sensiblement constante et qui, dans ce cas, est à peu près égale au rayon des boules. J'ai ajouté 0,66 aux distances comprises entre 7et10 cm.,et0,65 à toutes les distances plus grandes.

Une correction analogue devrait être faile pour l'influence des deux pièces du compensateur sur la boule fixe. Dans le cas où cet appareil était formé de deux boules, j'ai calculé, pour diverses positions, l'influence de celle qui se trouvait en arrière de la boule fixe et, rar conséquent, la plus rapprochée d’elle,et j'ai constaté qu'elle pouvait être négligée. L’influence de l’autre boule compensatrice est encore plus faible, puisqu'elle est plus éloignée. Enfin, il n’y a pas à s'inquiéter de l'influence du compeusateur sur l'aiguille mobile, puisque le réglage est fait de telle sorte que les actiors du compensateur et des parois sur cette aiguille s'annulent. Le compensateur ne donne donc lieu à aucune correction.

Enfin, malgré les deux corrections précédentes, qui d’ailleurs n’ont modifié en rien les résultats de mes expériences, les nombres obtenus tout d'abord, sans l'interposition d’un diélectrique, ne suivaient pas la loi de Coulomb, comme ils auraient dù le faire. Le produit C du carré de la distance par la force répulsive, au lieu d’être constant, augmentait notablement avec la distance.

Ce désaccord ne peut s'expliquer que par l'influence de la charge électrique des parois de la balance. Lorsqu'on électrise la boule fixe, après avoir réglé le compensateur, la charge de: parois augmente; lorsqu'on déplace cette boule, la distribution des masses situées sur les parois se modifie. Ces changements de distribution peuvent à leur tour faire varier la capacité des pièces situées dans l’intérieur. De là autant de causes d'erreur qu'on ne peut ni corriger ni éviter, puisqu'on ne peut employer une balance assez grande pour n'avoir pas à se préoccuper des parois.

L’explication qui précéde est appuyée par ce fait que tout changement dans la disposition des parois ou du compensateur modifie notablement la valeur du désaccord avec la loi de Coulomb et peut même en changer le sens. Ainsi, j'ai fait quelques expériences en divisant la cage de la balance en deux parties à peu près égales par une cloison métallique verticale, perpendiculaire à la position de repos de l’aiguille mobile ; l’extrémité de cette aiguille traversait une fenêtre allongée percée dans la cloison. Cette disposition avait été essayée pour séparer les pièces isolantes (saspension de l'aiguille, cuve de potasse, support d'ébonite). Le compartiment où se faisaient les expériences ne renfermait alors que des pièces métalliques, savoir les deux boules principales et une seule boule compensatrice, placée du côté opposé à la boule fixe. Dans ce cas, l'erreur était changée de signe ; le produit C variait très fortement, mais en sens contraire de la distance. De plus, les déviations observées étaient beaucoup plus fortes que dans la disposition ordinaire : la capacité des boules était donc notablement augmentée. L'emploi de la cloison médiane a été abandonné.

D'un autre côté, j'ai été amené, après bien des essais, à observer que la valeur et le sens de l'erreur peuvent être modifiés en déplaçant le compensateur. La boule compensatrice étant à environ — 12,5 cm. de l’aiguille mobile et le disque compensateur dans la position correspondante, c’est-à-dire à peu près à + 25 cm., le produit C diminue sensiblement dans le rapport de 1 à 2, lorsque la distance d diminue de 20 à 7 cm. Si au contraire on écarte beaucoup plus les deux pièces du compensateur, ce produit passe par un maximum lorsque la distance d diminue. Dans le premier cas, il faut, lorsqu'on introduit le diélectrique, éloigner la boule compensatrice du zéro ; dans le second cas, il faut au contraire la rapprocher. Il semble donc qu'il y ait une position

En

intermédiaire du compensateur pour laquelle le produit C reste constant, et que, pour cette position, le réglage subsiste avec ou sans diélectrique.

Un certain nombre d'expériences, telles que XI et XII, out été exécutées dans cette position ou dans son voisinage immédiat ; la variation du produit C n'y est pas supérieure aux erreurs d'expérience, si ce n’est pour un ou deux nombres de chaque série, qui sont du reste entachés de fortes erreurs d'expérience, ainsi que le montre l'examen des courbes correspondantes.

D'ailleurs, quels que soient la disposition intérieure de la balance et l’écartement des pièces du compensateur, quels que soient le sens et la grandeur de l'erreur relative à la loi de Coulomb, j'ai toujours obtenu les mêmes résultats. On peut donc conclure que ces différentes causes n’ont pas d'influence sur ces résultats.

On pouvait du reste prévoir qu’il en serait ainsi, mes recherches ayant seulement pour but d'observer la différence produite dans l’action répulsive par l'introduction d'un diélectrique.

Enfin, dans le plus grand nombre des expériences, la boule compensatrice a occupé une place différente suivant que le diélectrique était interposé ou enlevé. On peut objecter que ce déplacement de la boule compensatrice modifie l'influence des parois, qui ne serait plus la même dans les deux parties de l'expérience, d’où une cause d'erreur qui empècherait d'apprécier exactement l'effet produit par l'introduction du diélectrique. Mais il est à remarquer que, dans les expériences XI et XII, ce déplacement a été seulement de 0,6 et de 0,2 cm.; dans d’autres cas, je n’ai pas déplacé la boule compensatrice, et j'ai compensé l'introduction du diélectrique en donnant une torsion préalable au bitilaire. Toutes ces expériences donnant des résultats parfaitement concordants, la cause d'erreur que je viens de signaler n’a aucun effet appréciable.

Résultats. — Les expériences ont porté sur plus de vingt plaques solides, formées de paraffine blanche ou brune, d'ébonite, de soufre et de glace de Saint-Gobain, ainsi que sur deux liquides, le sulfure de carbone et l’essence de térébenthine. Tous les résultats étaient concordants, mais j'ai gardé seulernent ceux qui m'ont paru les meilleurs. Pour faire ce choix, j'ai d’abord calculé, pour toutes les expériences faites sans diélectrique, le produit «d* de la torsion corrigée par le carré de la