CHAPITRE X

Effets mécaniques et physiques dus à réiectricité, principalement depuis 1820 jusqu'à Tépoque actuelle.

§ L Effets mécaniques, — Transport,

Effets mécaniques des décharges. On a vu dans le chapitre P"" que, dans le siècle dernier, les effets de Télectricité statique, qui étaient les seuls que l'on eût étudiés, avaient conduit à des observations curieuses; c'est ainsi que Beccaria et que Priestley (i) avaient vu les effets d'expansion que l'électricité peut produire ; que Kinnerstley, en 1761 (2), avait montré le refoulement de Tair par le passage d'une étincelle électrique, et que les expériences faites plus tard vers la fin du siècle dernier par Van Marum (p. 15), à l'aide d'une machine plus puissante que celles qui avaient été en usage jusque-là, avaient mis en évidence les effets mécaniques que l'on pouvait obtenir dans les expériences de physique, lesquels reproduisaient sur une petite échelle ceux que l'on constate lors de la chute de la foudre.

L'inégalité des bavures observée par Gough (3) dans l'expérience du perce-carte, et répétée par Symmer (4.) en plaçant une lame d'étain au milieu d'un cahier de papier^ indiquait une inégalité d'action suivant le sens de la décharge. On a vu que l'expérience de Trémery (5), page 52, en plaçant la carte dans le vide, indiquait que l'ouverture se rapprochait du milieu de l'intervalle entre les deux pointes, tandis qu^elle avait lieu en face dé la pointe négative dans l'air. Cette expérience montrait que dans l'air il y avait une tendance de la part de l'électricité positive à franchir plus facilement les milieux interposés entre les conducteurs; nous allons retrouver des effets du même genre avec les c/)urants électriques.

234 DE l'eLECTBICITÉ ET DU MAGNÉTISME.

Priestley avait déjà observé en 1766 qu'une chaîne parcourue par une décharge était raccourcie; Nairne reconnut en 1780 (page 15) que des fils métaUiques traversés par des décharges avaient diminué de longueur. M. E. Becquerel (6) a étudié ce fait et a montré non-seulement que le fil augmentait le diamètre, mais que par l'effet de décharges successives il devient ondulé , et qu'à mesure que les décharges se succèdent, les parties ondulées augmentent de grandeur sans jamais disparaître pour faire place à d'autres.

La répulsion mutuelle des [corps électrisés de même nature a donné lieu à la construction d'un petit appareil nommé tourniquet électrique, dans lequel une aiguille isolée qui est mobile sur un pivot, et dont les parties extérieures sont recourbées, se meut au moment de Télectrisation : c'est Hamilton (7) qui le construisit le premier; on crut que l'effet provenait d'un effet de recul dû à Vécoulement de l'électricité ; mais il doit être attribué à la répulsion mutuelle de l'air électrisé en face des pointes et de ces ponites elles-mêmes. Les expériences faites par Wilson et Priestley (8), qui montrent que ces appareils ne tournent pas dans le vide ni dans un récipient fermé ; celles de Cavallo et celles plus récentes de M. Masson (9), indiquant que dans les liquides isolants la rotation a lieu, tandisquedans l'eau elle ne se produit pas, viennent à l'içpui de cette explication.

On a vu, page 15, que Beccaria avait avancé que les dédiarges électriques transportaient des substances se trouvant sur leur route; Muschenbroek (10) avait la même opinion; Priestley, en cherchant à vérifier ce fait, observa (11) en 1766 les taches circulaires faites sur des lames métalliques par de fortes explosions, et les produisit dans le vide et dans l'air condensé. Ces expériences ont servi de point de départ aux recherches de Fusinieri (12). Ce physicien a reconnu que l'étincelle qui traverse l'air en sortant d'un conducteur en laiton , emporte avec elle du laiton à l'état de fusion et des particules incandescentes de zinc ; il en est de même des conducteurs formés d'autres métaux. Dans ces transports il y a réciprocité d'action, et, en faisant éclater la décharge entre deux boules, il y a transport de petites parcelles fondues de Tune à l'autre. En interposant des plaques métalliques entre les conducteurs, Fusinieri observa des effets du même genre, et il en a conclu que le transport des métaux a lieu au travers des métaux, et que l'étincelle électrique est toujours accompagnée de matière à l'état de fusion ou d'incandescence.

GOÂPLTBB X, 336

Les effets observés antérieuFement par Davy (voir page» 51 et 5âj; et produits entre les pôles de la pile avec des métaux ou du char« bon , avaient prouvé que les matières pondérables très-divisées, en incandescence ou en combustion ^ étaient emportées par le courant et constituaient Tare voltaïque. Nous verrons plus loin que ^aspect des étincelles ou la composition de la lumière de Tare voltaïquiç suffit souvent pour indiquer la présence de molécules incandescentes, puisqu'elles affectent les couleurs des métaux en combustion. Fusinieri a^ en outre , émis Topinion que les effets mécaniques de perforation, de rupture et de déchirements pourraient être dus à la matière elle-même, animée de la ^nême vitesse que celle de •l*él£!Ctricité, laquelle est excessive.

Ces effets se lient à ceux dont nous allons parler, et qui concernent les figures électriques dues à des effets d'électricité par influence, à des phénomènes de transport, ou à des niodifications de la surface des corps par rinfluence.'de ^électricité. On a vu, page 147, que Lichtemberg avait le premier montré que des poussières se fixaient inégalement sur des surfaces en partie électrisées. Les vapeurs possèdent la même faculté , sans qu'elles soient électrisées préalablement ; cette propriété conduit à des figures différentes de celles que nous venons de rappeler.

M. Riess ( i 3) a observé deseffets du même genre qui se manifestent dans différentes circonstances, et il a fait une étude complète des images ou des apparences que Ton peut obtenir : Supposons, pour en indiquer quelques-unes, que l'on place une plaque de verre entre deux pointes dans Tare de clôture d'une batterie, et que paf la décharge une étincelle se meuve sur chaque surface jusqu'au bord, on y reconnaît de faibles traces de désagrégation. Ces traces, étudiées àrélectrcmètre,sontcoiiductrices; et ce qu'il y a de particulier, c'est qu'on y trouve d'autres parties de la surface qui sont devenues conductrices sans avoir subi de modifications apparentes. On les rend sensibles eu projetant de la vapeur avec la bouche; elles sont plus belles sur le mica ; au lieu d'une décharge complète de la batterie, il suffit, pour les produire, d'employer les aigrettes bleuâtres qui jaillissent des pointes. On a donné à ces figures le nom défigures roriques.

£n recevant l'étincelle sur des lames de plaqué d'or ou d^argent, elle y laisse une faible tache qui, après l'exposition à la vapeur humide, se présente -sous l'aspect d'un cercle large de plusieurs lignes, parfaitement net et entouré d'autres cercles plus ou moins chargés de vapeur.

336 DE l'eLECTBICITÉ ET DU MAjailÉTISME.

M. Karsten (U) a montré qu^il se produit des figures du même genre eîi plaçant une médaille, un corps conducteur, sur une surface plane en cire à cacheter, en verre, etc. : on électrise cette médaille, et ensuite en insufflant de la vapeur d'eau avec Thaleine sur la surface, ou bien en exposant celle-ci aux émanation^ d'autres vapeurs, on a des empreintes de la médaille. MM. Knorr (15), Masson (16), etc., ont varié ces différents effets.

M. Moser (17) a obtenu des condensations de vapeur et Papparition dlmages par le voisinage de corps en présence et sans Pemploi de Féiectricité , mais qui néanmoins sont dues probablement à des phénomènes de transport.

Les effets mécaniques des décharges électriques, d'après les-* quels les objets sont brisés, les verres percés, etc., ont été utilisés dernièrement : en se servant des décharges dues aux courants induits, et obtenues à l'aide de l'appareil d'induction décrit page 94, on peut facilement percer des pierres, des verres mênie de deux centimètres d'épaisseur. Les feuilles de papier sont percées par l'étincelle électrique et la marche d'une pointe, qui est en relation avec l'appareil d'induction, peut être indiquée sur une feuille de papier placée à distance 3 ce sont des applications curieuses des effets mécaniques des décharges dues aux courants induits.

Effets mécaniques des courants. Le phénomène observé par Perret en 1816 (page 53), et d'après lequel il y a transport mécanique de l'eau au travers d'une membrane perméable qui sépare deux parties d'un vase contenant le liquide, en mettant chacune en relation avec l'un des pôles d'une forte pile, montre également que les courants électiiques, comme les décharges, sont accompagnés d'effets mécaniques. Ce transport a lieu, comme celui des particules de charbon dans l'expérience de l'arc voltaïque, de la partie électrisée positivement à la partie électrisée négativement.

M. Becquerel (i8) a observé des faits de même nature, mais en disposant des appareils pour que le passage du courant pût déplacer des poussières terreuses mélangées au liquide.

M. Wiedeman (i9) a étudié le phénomène en prenant différentes cloisons perméables et en faisant varier l'intensité du courant de la pile, ainsi que l'étendue de la cloison. Il a démontré que l'action est en raison directe de l'intensité du courant, et à égalité d'intensité du courant, en raison inverse de la surface libre de la cloison.

CHAPITBE X. 237

§ II. Changements d'élasticité. Ozone.

Le passage de Pélectricité, soit par décharges, soit par voie de conductibilité dans les corps^ est suivi d'un grand nombre d'effets physiques remarquables, sur la plupart desquels on a déjà parlé dans les premiers chapitres^ mais qui ont été le sujet d'études suivies depuis quarante ans. Si Ton fait abstraction des effets électromagnétiques qui ont été traités spécialement , les effets dont il est question sont des changements moléculaires, des phénomènes calorifiques et lumineux.

Changement d'élasticité des métaux. Lorsque Télectricité circule dans les métaux, Tarrangement moléculaire peut se trouver modifié. Sans nous arrêter au fait signalé par Peltier, et d'après lequel les fils métalliques deviennent cassants^ fait qui demanderait à être vérifié y nous dirons que M. Wertheim (20) a montré que le courant électrique produit une diminution momentanée du coefficient d'élasticité dans les fils métalliques qu'il parcourt ^ et cela a lieu par son action propre et indépendamment de la diminution qui provient de l'élévation de température. Il a montré aussi que la cohésion des fils est diminuée par le courant ; toutefois la variabilité de cette propriété ne permet pas de distinguer si cette diminution est due à une action propre du courant, ou bien si elle est seulement une conséquence de l'élévation de température.

Ozone, On sait que la chaleur a la propriété de modifier certains corps simples, tels que le soufre, le phosphore, le carbone, et que plusieurs oxydes métalliques, sans perdre de leur poids, éprouvent sous son influence de véritables transformations isomériques. L'électricité peut-elle donner lieu à des effets analogues ? Les différents résultats que présente l'oxygène soumis à l'action de décharges électriques, ou bien produit sous l'influence des courants électriques, semblent devoir être expliqués, du moins jusqu^ici, par une action analogue. Nous devons dire que c'est le seul corps qui ait présenté jusqu^à présent des résultats de ce genre.

Van Marum (21), ayant à sa disposition la grande machine électrique du musée de Teyler, reprit les expériences faites par divers physiciens, qui avaient reconnu, même avant Priestley, que les gaz éprouvaient des changements considérables par suite du passage des étincelles électriques. Il vit que dans l'oxygène une succession d'étincelles électriques développe une odeur caractéristique, et qu'une