LOIS DE PROPAGATION DE L'ÉLECTRICITÉ

manent est, rigoureusement parlant, une limite qui ne peut être atteinte qu'au bout d'un temps infini ; mais il est facile de voir qu'au bout d'un temps très court, les tensions n'éprouvant plus que des accroissements négligeables, le courant a acquis une intensité qui ne diffère de l'intensité limite correspondante à l'état permanent que d'une quantité inappréciable. Depuis la publication du travail de Ohm, les lois de l'état variable avaient été négligées par les physiciens, et cette partie importante de sa théorie n'avait pas été soumise à une vérification expérimentale. Dans ses belles recherches sur la propagation des courants dans les conducteurs imparfaits, M. Gaugain a repris cette étude. Les résultats de ses expériences confirment l'exactitude des lois déduites de la théorie générale de Ohm ; nous en avons donné le résumé à la fin de la note A. Les expériences de M. Gaugain ont été exécutées, il est vrai, sur des conducteurs imparfaits, mais les lois générales qu'il a établies pour les phénomènes de l'état variable peuvent être considérées comme s'appliquant aux conducteurs métalliques. 11 a, en effet, prouvé dans ses recherches antérieures, que les phénomènes de courant, pendant l'état permanent, suivent rigoureusement les mêmes lois dans les conducteurs imparfaits et dans les fils métalliques.

11 est aujourd'hui bien démontré que le mouvemeni de l'électricité doit être assimilé au mouvement de la chaleur qui se propage dans une barre ; dès lors l'expression vitesse de l'électricité n* à plus de signification précise. Les problèmes relatifs à la propagation de l'électricilé doivent être formulés comme ceux qui se rapportent à la propa-

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gation de la chaleur par voie de conductibililé. Il n*est l>lus permis de clierclier à déterminer la vitesse avec laquelle rélectricité parcourt un conducteur de nature et de section connues. La question à résoudre est différente. Étant données l'intensité des forces électromotrices, la nature et les dimensions du circuit, on doit se demander quel est le temps nécessaire pour que, dans un point déterminé de la chaîne électro-dynamique, il se produise une tension ou un courant d'intensité également déterminée, à partir du moment où les forces électromotrices entrent en jeu. Les problèmes relatifs à l'état variable sont très nombreux; nous devons nous occuper ici exclusivement de la détermination de la durée de l'-état variable, ou du temps qui s'écoule entre la fermeture du circuit et le moment où le courant acquiert une intensité sensiblement égale à celle de l'état permanent. C'est dans l'étude de cette question et dans l'examen approfondi des phénomènes de la décharge des fils conducteurs après la rupture du circuit, qu'il faut chercher la solution des nombreuses difficultés qui se présentent toutes les fois qu'on veut obtenir une transmission rapide des dépèches sur les très longues lignes aériennes, et surtout sur les lignes sous-marines et souterraines.

L'article II de la note A est consacré tout entier à l'exposition des recherches de M. Gaugain relatives aux lois et à l'expression générale de la durée de l'état variable. Nous ne reprendrons point ici cette étude; nous insisterons seulement sur deux relations qui jouent un grand rôle dans toutes les questions de télégraphie électrique.

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Les recherches expérimentales de M. Gaugain, confirmant les indications de la théorie générale de Ohm, montrent que la durée de Tétat variable est indépendante de la tension de la source électrique, et que cette indépendance se maintient aussi bien quand la perte par Tair est assez forte pour qu'on doive en tenir compte, que dans le cas où elle est nulle ou du moins négligeable. Cette loi, étendue d'une manière absolue à la propagation de Télectricité dans les fils télégraphiques, nous conduirait à établir que la rapidité de la transmission delà dépêche n'est nullement influencée par la tension de la pile de ligne. L'analyse des recherches de M. Guillemin sur cette question nous montrera dans quelles limites cette conclusion peut être adoptée.

La longueur du circuit exerce sur la durée de l'état variable une influence qui est tout à fait conflrmative du mode de propagation de l'électricité dans les conducteurs linéaires. Lorsque la perte par l'air est assez faible pour qu'on puisse la négliger, les expériences de M. Gaugain s'accordent avec le travail de Ohm pour démontrer que la durée de l'état variable est proportionnelle au carré de la longueur du fil conducteur. On comprend facilement toute l'importance de cette dernière relation : en effet, si, sur un fil télégraphique de faible étendue, l'établissement de l'état permanent coïncide sensiblement avec la fermeture du circuit, la durée de l'état variable augmente si rapidement avec la longueur de la ligne, qu'au delà d'une certaine distance, elle devient un obstacle sérieux à la transmission des dépèches. Nous verrons bientôt que les récepteurs des systèmes télégraphiques ne commencent à

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entrer en jeu que vers le moment où Tétat permanent s'établit; dès lors toute émission de courant s'accompagne nécessairement d'un temps perdu correspondant sensiblement à toute la durée de l'état variable, et qui limite la distance à laquelle doit s'étendre la correspondance directe.

Nous avons déjà dit que, quand la perte par l'air est appréciable, la durée de l'état variable reste indépendante de la tension de la source. Mais quelle est l'influence de la perte par l'air sur le temps qui s'écoule entre la fermeture du circuit et l'établissement de l'état permanent? Cette importante question n'a pas encore été soumise à une étude expérimentale suffisamment approfondie. A défaut d'expériences directes, la théorie générale de Ohm, dont l'exactitude a été vérifiée sur tous les autres points, fournit des données précieuses. Ses formules indiquent nettement que, sous l'influence de la perte par l'air, la durée de l'état variable diminue; plus l'atmosphère est conductrice, plus est court le temps qui s'écoule entre l'instant de la fermeture du circuit et le moment de l'établissement de l'état permanent.

De son côté, M. Guillemin a étudié les lois de l'état variable du courant électrique sur des fils télégraphiques de cinq à six cents kilomètres de longueur. Nous savons que les fils de ligne, supportés sur leurs poteaux, ne sont jamais complètement isolés du sol; d'un autre côté, dans quelques conditions que l'on opère, l'action de l'air ne peut jamais être considérée comme négligeable sur des circuits d'une telle longueur, ni même comme uniforme dans toute l'étendue de ces conducteurs télégraphiques.