CHAPITRE VII

Dégagement de l'électricité, principalement depuis 1820 jusqu'à Tépoque

actuelle.

§ 1. Dégaytment de l^éleciricilé dans les actions mécanhiues.

troUement, Les effets électriques de frottement, à peu près les seuls que Ton ait étudiés dans le siècle dernier avant la découverte de la pile , ont été depuis le sujet de recherches qui ont précisé beaucoup mieux qu'on ne Tavait fait auparavant, les conditions nécessaires à leur production ; mais la quantité d^électricité qui devient libre étant bien faible, si on la compare h celle que produisent les actions chimiques, il en résulte que Ton a abandonné assez généralement cette source d'électricité, si ce n'est pour rechercher les lois et les effets de Télectrieité de tension.

Canton (4) étudia le premier d'une manière spéciale les effets électriques dans le frottement de deux corps l'un contre l'autre, et montra que l'électrisation dépendait de l'état du corps frotté et du frottoir; Wilson (2), qui fit des observations du même genre, en tira cette conclusion importante, que, lorsqu'on frotte deux corps, le plus mou prend l'électricité négative. Wilke (2*) observa également les effets électriques qui résultent du frottement de deux corps. D'un autre, côté, Symmer (3), en 1759, avait trouvé qu'en frottant l'un contre l'autre deux rubans de taffetas, l'un blanc, l'autre noir, lo premier prenait l'électricité positive, le second l'électricité négative; mais Cigna (^), qui s'occupa du même sujet, lit des expériences plus complètes en variant l'état de la surface des rubans de soie frottés et la manière dont le frottement était exercé. Depuis cette éi)oque plusieurs physiciens, et notamment Coulomb (5), se sont occupés de ce mode d'électrisation : ce physicien, en frottant en croix l'un contre l'autre deux rubans de soie blancs pris dans la même pièce,

146 DE L*ÉLEi.TlUClTÉ ET DU MAGNETISME.

observa que celui qui était frotté transversalement et dont les parties éprouvaient un frottenrient plus considérable , prenait Télectricité négative, l'autre Télectricité positive. Il a pu déduire de ses expériences une conclusion analogue à celle tirée par Wilson , savoir, «lue , lorsque Ton frotte deux corps semblables Pun contre Pautre, celui qui s'échauffe le plus a une tendance à devenir négatif, et qu'en général les corps dont les molécules peuvent vibrer plus facilement ont une aptitude marquée à prendre Télectricité négative.

M. Becquerel, qui a repris depuis les expériences de Coulomb, les a étendues, et est arrivé à la même conséquence.

11 s'introduit quelquefois dans les expériences de frottement une cause d'erreur qui a été signalée par M. Delarive (6), et dont les expérimentateurs n'avaient pas tenu compte : lorsqu'on frotte l'un contre l'autre deux corps qui n'ont pas le même degré de dureté , l'un d'eux cède à l'autre une partie de sa substance , de sorte que, peu d'instants après, le frottement ne s'exerce plus entre deux corps différents, mais bien entre le corps le plus mou et la portion de ce corps qui a été déposée sur le plus dur. Les effets électriques sont alors complexes; c'est ce que M. Delarive a bien expliqué.

Les métaux, comme les corps non conducteurs, peuvent donner des effets électriques par leur frottement mutuel , soit des effets électriques de tension , soit des effets de courant appréciables à l'aide d'un multiplicateur. M. Becquerel (7), auquel sont dues ces recherches, pour trouver les effets de tension, projette Tun des deux métaux réduit en limailles sur une lame de métal tenue à la main, et recueille cette limaille sur un plateau de métal en comînunicalion avec un électroscope. Pour augmenter les effets, il i.nprime un mouvement rapide de rotation au disque de métal sur lequel la limaille est projetée. Il a trouvé , en opérant avec un grand nombre de substances, que les métaux ont une tendance d'autant plus grande à prendre l'électricité négative que la limaille est plus fine, que la température est plus élevée , et par conséquent que les particules des corps sont plus élastiques et peuvent vibrer plus facilement. Cependant les limailles des métaux oxydables et ces mêmes métaux sont positifs par rapport aux autres métaux.

M. Becquerel a également montré que, lorsque les métaux sont en lames, il suffit de mettre deux de ces lames en rapport avec un multiplicateur à til court, et de les frotter légèrement l'une contre l'autre pour obtenir un courant; on forme alors un tableau, dans cquel les métaux les plu» électro«> négatifs sont en téie^ elles

CHAPlTfiK VU. 147

métaux plus électro-positifs à la fm. A Tinspection de ce tableau, on reconnaît que la plupart des substances qui jouissent à peu près des mêmes propriétés physiques ou chimiques sont placées à côté les unes des autres.

L'effet produit est-il dû à la chaleur dégagée ou au sim'ple ébranlement des molécules? Il est possible que l'effet soit dû à la seconde cause^ car en général, un ébranlement moléculaire communiqué à un corps ne peut donner lieu qu'à une seule somme d'action qui se retrouve, soit en chaleur, soit en électricité, en sorte que, si Tun des effets physiques domine, Tautre naturellement est moins appréciable.

Peltier (8) a observé que le plus léger dérangement dans la position d'équilibre de quelques-unes des molécules d'un circuit métallique suffit pour déterminer la production d'un courant. Peut-être doiton rapporter à cette cause Teffet observé par M. Sullivan (9), et qui consiste en ce que Ton peut obtenir un courant électrique dans un circuit fermé, où se trouve un fil de laiton et un fil de fer soudés par un de leurs bouts, en faisant vibrer l'un des deux fils, de manière à produire un son. Erman a annoncé également que dans de» couples thermo-électriques, dont on parlera dans le paragraphe suivant, si Ton exerce un frottement aux points de contact, on obtient un courant électrique , comme en chauffant la surface de jonction , même lorsque la température du circuit est déjà élevée.

Les corps réduits en poussière sont capables de s'électriser par leur frottement mutuel, comme cela se voit dans Texpérience où Von produit les figures dites de Lichtemberg, ou figures électriques; on projette pour cela, à Taide d'un souflet, un mélange de soufre et de minium réduits en poussière sur un gâteau de résine sur la surface duquel on a promené les deux garnitures d'une bouteille deLeyde préalablement chargée : les deux corps se séparent; le soufre, éleclrisé négativement, se transporte sur les parties touchées par la garniture chargée d'électricité positive, qui deviennent jaunes ; le minium électrisé positivement laisse une trace rouge sarcelles qui se trouvent chargés négativement.

Cette expérience curieuse n'a pas été faite sous cette forme par Lichtemberg; ce physicien, en 1777 (10), observa seulement que des poussières isolées, telles que la résine, se fixaient sur les parties cleclrisées à la surface de corps non conducteurs; Deluc montra que des poussières métalliques projetées au travers d'étoffes se fixaient de la .même manière; mais c'est en 1788 (11) que M. deVillarsy

M8 DE l'eLFGTBICITÉ £T DU UA(l^ÉTISftl£.

lOninutDiquait au mécanicien Bienvenu le moyen de colorer les figures en se servant d'un mélange de minium et de soufre projetés simultanément, substances qui se portaient chacune sur les parties éleclrisées différemment, comme on Pa dit plus haut. Depuis, ce sujet a attiré l'attention d'un certain nombre de physiciens, principalement en vue de manifester la production de figures par la manière dont les parties inégalement électrisées à la surface des corps non conducteurs condensent ou lixcnt les vapeurs et les poussières, et Ton a vu (page 88) que M. Riess en a fait usage pour trouver le sens de la décharge induite dans la production des courants induits. Depuis cette époque, M. Boettger(12) a varié les couleurs des figures que l'on peut obtenir par le mélange de deux corps eu poussière que Ton projette sur des gâteaux de résine différemment colorés et sur lesquels on a tracé des figures dont les parties sont différemment électrisées. *

Les gaz mélangés de gouttelettes d'eau sont capables de manifester des effets analogues ; si l'on a observé depuis longtemps que le gaz, en frappant rapidement un verre à vitre très-sec, le rendent électrique, cet effet n'a lieu qu'autant que le gaz est humide ou emporte avec lui des gouttelettes d'humidité ou des poussières très-ténues. C'est à une action du même genre que Ton doit rapporter les puissants effets produits par la vapeur mêlée de gouttelettes d'eau vn sortant d'une chaudière. Le fait a été observé pour ia première fois pcU» M. Armstrong (13) en 1840, dans Tusine de Sigdille, près de Newcastle : il vit, non sans étonnement, qu'un jet (le vapeur, en sortant d'une chaudière à vapeur, produisait un dégagement d'électricité quelquefois très-considérable, et même plus fort que celui que Ton obtenait avec les machines électriques ordinaires. On a disposé depuis des chaudières dont les effets sont, trèsénergiques , en les isolant convenablement à Taide de pieds en verre, recevant la vapeur sur des conducteurs également isolés, et en élevant la pression intérieure jusqu'à 8 à iO atmosphères. Dans cette action, la vapeur emporte l'électricité positive, et la chaudière retient l'électricité négative. L'électricité est produite \nv le frottement de la vapeur humide contre les parois de l'orifice, et les effets sont augmentés en disposant l'orifice de façon que le frottement ait lieu contre du bois dur, tel que du huis, et que la vapeur, avant de sortir, se refroidisse de façon à présenter un mélange de gouttelettes d'eau. Les phénomènes électriques manifestés dans ces circonstances sont les plus grands effets de tension que