CHAPITRE PREMIER

PRINCIPES FONDAMENTAUX

880. Définition. Historique. — V électricité est un agent physique puissant, qui se manifeste par des phénomènes singuliers et variés, appelés phénomèn es électriques. Parmi ces divers effets, les uns sont attribués à un état particulier d'équilibre de l'électricité, et les autres à un état particulier de mouvement, appelé courant électrique. L'ensemble des lois relatives à la première catégorie de ces phénomènes électriques constitue Yélectricité à ïétat statique (ou en repos), qu'on appelle simplement électricité statique ; l'ensemble des autres phénomènes constitue Yélectricité à F état dynamique (ou en mouvement), qu'on appelle simplement électricité dynamique. Nous étudierons d'abord les premiers.

Les principales causes qui développent l'électricité sont le frottement, la pression, les actions chimiques, la chaleur, le magnétisme et l'électricité elle-même. Ses effets principaux sont des attractions et des répulsions, des phénomènes lumineux ou calorifiques, des commotions plus ou moins violentes, des réactions chimiques.

Thaïes de Milet, 600 ..ans avant J.-C, avait déjà remarqué la propriété que prend l'ambre jaune frotté d'attirer les corps légers. En parlant de cette substance, Pline dit : « Quand le frottement lui a donné la chaleur et la vie, elle attire les brins de paille, comme l'aimant attire le fer.» Mais là se bornèrent les connaissances des anciens sur l'électricité. Ce n'est qu'à la fin du xvi° siècle que Gilbert, médecin de la reine Elisabeth d'Angleterre, appela de nouveau l'attention des physiciens sur les propriétés de l'ambre jaune, en faisant voir que beaucoup d'autres substances peuvent aussi acquérir* la propriété attractive par le frottement. L'impulsion une fois donnée, les découvertes se succédèrent aussi nombreuses que rapides. Nous les exposerons dans leur ordre chronologique, qui est parfaitement concordant avec l'ordre logique des principes fondamentaux de toute l'électricité1.

1. On consultera avec fruit, pour ces principes fondamentaux, deux leçons du cours de M. Mascart, rédigées par M. Berson, et publiées par la lievue scientifique (4 février et 13 mai 1882).

PRINCIPES FONDAMENTAUX

881 . Premier fait général : Développement de l'électricité par

le frottement. — Un grand nombre de substances, quand on les frotte avec un morceau de drap ou avec une peau de chat, acquièrent la propriété d'attirer les corps légers, tels que des barbes de plume, des brins de paille, etc. Cette propriété, découverte d'abord pour l'ambre jaune, fut étendue plus tard à la cire à cacheter, aux résines, à la gutta-percha, au soufre, au verre, à la soie, à Tébonite (ou caoutchouc durci).

Elle peut servir à définir l'électricité. Les corps qui ont acquis cette propriété sont dits électrisés, et la cause inconnue du phénomène électrique est appelée électricité.

Piemarque. — Un corps solide peut aussi s'électriser quand il est frotté avec un liquide ou un gaz. Ainsi, dans le vide barométrique, le mouvement du mercure électrise le verre ; un tube vide d'air, dans lequel on a renfermé quelques globules de mercure, devient lumineux dans l'obscurité lorsqu'on agite le mercure. Quant aux gaz, Wilson avait trouvé qu'un courant d'air dirigé sur une tourmaline, sur du verre ou de la résine électrisait ces substances; mais Faraday a reconnu depuis qu'il n'y a d'effet électrique qu'autant que l'air est humide ou tient en suspension des poudres sèches.

882. Pendule électrique. — On reconnaît qu'un corps est élec-

Fig. 818.

trisé au moyen de petits instruments appelés élcctroscopes, et dont le plus simple est le pendule électrique (fig. 845). Il consiste

en une petite balle de moelle de sureau, suspendue, par un fil de soie, à un support à pied de verre. Le caractère de Yélectrisation est que, lorsqu'on approche un corps électrisé, la petite balle est d'abord attirée (fig. 845), puis repoussée aussitôt qu'il y a eu contact (fig. 846).

On se sert aussi du double pendule électrique, formé de deux balles distinctes suspendues, par deux fils de soie, à un même support (fig. 847).

885. Deuxième fait général : Conductibilité électrique. — Lorsqu'on présente au pendule électrique un bâton de cire à cacheter frotté par un bout, on remarque qu'il n'attire que par ce bout ; l'autre bout, qui n'a pas été frotté, ne donne aucun signe d'électrisation. Il en est de même avec un tube de verre, un bâton de soufre, tant qu'ils n'ont pas été frottés dans toute leur longueur. Au contraire, l'expérience montre qu'aussitôt qu'un corps métallique a, dans certaines conditions, acquis sur un de ses points la propriété électrique, instantanément elle se propage sur toute la surface du corps, quelle que soit son étendue.

Il y a donc des substances qui transmettent la propriété électrique et (Vautres qui la retiennent fixée sur les points directement électrisés. C'est en cela que consiste le deuxième fait général de l'électricité.

Fig. 817.

Expériences de Gray. — Ce fait fut découvert par Gray, en 1727. Il remarqua d'abord que, si l'on frottait un tube de verre creux fermé par un bouchon de liège, celui-ci prenait la propriété électrique, bien qu'il fût incapable de l'acquérir lorsqu'on le frottait directement, mais en le tenant à la main. Il généralisa ce fait par une expérience célèbre. Il attacha au bouchon une corde de chanvre dont la longueur était de 765 pieds, il la tendit horizontalement en la suspendant par des rubans de soie au plafond de la salle. Toutes les fois qu'on frottait le tube de verre, on voyait l'action électrique s'exercer sur toute l'étendue de la corde.