CHAPITRE m

mailles sur une lame de même métal. La même limaille est positive avec tous les métaux, excepté avec le zinc. Nous retrouvons donc là la grancle faculté électro-positive que possède lantinioine dans les effets électriques de frottement et de chaleur : cette faculté est sans doute inhérente à sa nature.

67. Examinons jusqu'à quel point la chaleur qui se dégage dans le frottement des lames et des limailles influe sur les phénomènes précédemment décrits. 11 faut faire Varier pour cela successivement la température des la- ^^iies et des limailles.

lïous voyons, dans le premier groupe, qu'à mesure ^Ue Ton élève la températui*e, soit de la limaille de zinc, toit de la limaille et des lames, les résultats sont inverses de ceux que l'on obtient à la température ordii^aire; dans le deuxième et troisième groupe, que la cliateur exalte le pouvoir négatif du zinc et celui de peroxide de manganèse. La tendance de la limaille de zinc pour devenir négative par l'action de la' chaleur, est donc telle , que lorsqu'elle est positive, elle perd P^u à peu cette faculté, devient nulle, puis négative. La chaleur agit donc , dans cette ckt\ comme

taO DKGAG. d'^LCG. PAR FRÔTTEMElfT.

le fait ordinairement la division des parties, quand on' opère avec des limailles de plus en plus fines. Ces faits montrent que les causes d'où dépend le dégagement de rëlectricité, dans le frottement des limailles sur les lames de métal, sont essentiellement liées à celles qui constituent la force d'agrégation. ' S'il était possible d'isoler un atome d'un métal quelconque, et qu'on le laissât tomber sur une lame du même métal , il serait éminemment négatif, en même temps qu'il s'échaufferait considérablement.

68. Pour juger jusqu'à quel point la vitesse de projection influe sur les effets électriques, il faut soumettre le frottement des limailles, sur les lames, à un mode d'action régulier , qui permette d'opérer dans les mêmes circonstances. On prend uue horloge à ressort, qui imprime un mouvement de rotation rapide à une tige verticale , à l'extrémité de laquelle est fixée une lame de métal horizontale. Lorsqu'on projette sur cette lame des poussières quelconques, elles sont lancées aussitôt à une distance qui dépend de |a vitesse de rotation ; de sorte que leur contact n'est qu'instantané. £n posant l'appareil sur uu électroscope à feuille d'or, celui-ci accuse aussitôt l'électricité que la lame a prise à la limaille pendant le temps très-court que le frottement a duré. Voici quelques résultats obtenus de cette manière. Le peroxide de manganèse en poudre, projeté sur une lame de zinc, d'étain ou d'or, soumise à un mouvement rapide de' rotation, prend l'électricité négative ; l'argent très-divisé et le sulfure de fer en poudre donnent le même résultat. Le peroxide de manganèse est une des -substances qui donnent le plus grand effet. L'action de l'air ne peut exercer aucune influence, puisque l'effet est le même quand le métal est oxidable ou non. La limaille de zinc ne donne aucune électricité quand elle tombe sur tine lame de même métal, dont le mouvement est rapide, tandis qu'elle reçoit un excès d'électricité négative quand . la lame est en repos. Cette expérience indique que la vitesse de rotation imprimée à la lame de zinc aug-

CUAPITRE I

mente sa tendance négative, et ([ue, dans la même circonstance, pour conserver à la limaille sa facullé né.alive, il faudrait pouvoir la projeter en poudre d'une grande ténuité. Quand une laine de zinc est en niou- *eineiit, et qu'on la touche avec un morceau d'oxide de manganèse, l'écpiilibre des forces électriques est égalïment dérangé; mais, pour le reconnaître, il faut employer un multiplicateur; car, le contact subsistant quelcjues instants, les deux électricités se recombinent aussitôt, et il est impossible alors d'avoir des effets de leasion. On n'obtient non plus aucun résultat quand les limailles ont plusieurs millimètres de grosseur. On Toit donc que le dégagement de rélectricité paraît, dans les circonstances où nous avons opéré, dépendre *lc la nature des corps, de l'état de division de leurs puriies, et de la vitesse imprimée aux lames. On peut déjà dire que le corps dont les parties éprouvent le plus de déplacement a une tendance.! produire l'élec- '"■icité négative. Nous examinerons plus loin l'influence "S l'action chimique.

S XVI, Sfiiis électriques produits dans lefrotteineiU des corps mauvais conducteurs.

Gg.Dansles corpsmauvaisconducteursde l'électricité, ' état des surfaces a beaucoup plus d'influence sur la nature de rélectricité que prend chacune d'elles , que dans les métaux, puisque la plus légère différence suffît pour leui" faire prendre telle ou telle espèce d'électricité. Zj'exameo des causes qui déterminent le dégagement de l'électricité, dans le frottement en général , devient donc très-difficile. En raison de sou importance, nous allons examiner cette question , en prenant en considération Ions les faits qui ont enrichi successivement cette partie de la science depuis une trentaine d'années.

Quand on frotte deux corps quelconques l'un STir l'autre, conducteurs ou non de félectricilc, l'un prend l'électricitc positive, et l'autre l'électricité négative; il faut avoir seulement l'attcntiond'isolerlecorps conducteur. En

1^2 DEGAG. d'ÉLEC. PAR FROTTEMENT.

général, ces deux effets sont toujours simultanés, excepté dans un seul cas, que nous ferons connaître : ainsi donc tous les corps sont électriques par frottement.

On sait depuis long-temps que lorsque deux rubans de soie blancs, pris dans la même pièce , sont frottés en croix Tun sur l'autre, celui qui est frotté transversale* ment prend rélectricité négative , et l'autre Télectricité positive. Mais comme les points de la surface du pre* mier éprouvent davantage Tactiou du frottement que les points de la surface du second, ils sont soumis à un ébranlement plus considérable^ s'échauffent aussi pliu que les autres, et se trouvent par conséquent dans les conditions voulues pour prendre l'électricité négative. Deux autres corps parfaitement identiques, tels que deux bâtons de cire d'Espagne, frottés de la même manière que les rubans, donnent quelquefois un résultat semblable, quand le frottement n'altère pas les corps, au point que celui qui éprouve le plus l'effet du frottement, emporte avec lui quelques portions de la surface de l'autre; car, dans ce cas, les deux électricités dégagées sci recombinent immédiatement sur les deux parties qui restent unies. Prenons maintenant deux corps semblables, ne différant que par l'état de leur surface, afin d'éviter les effets qui résultent de la différence de nature : quand on frotte une plaque de verre poli contre une autre qui ne l'est pas, celle-ci prend l'électricité né- . gative; on voit ici l'application du principe qui a été posé, puisque les particules de la surface de cette dernière éprouvent un plus grand déplacement que celles de l'autre, qui est polie. Par le même motif, Télévatioil de température, rendant ces mêmes particules plus élàs* tiques, augmente aussi la tendance négative.

Le peu d'accord que l'on observe souvent entre les résultats obtenus par divers physiciens, qui se sont livrés à des recherches sur le dégagement de l'électricité, vient de ce qu'ils n'ont pas tenu compte de l'effet que je viens de signaler, savoir, que lorsque l'un des corps' soumis à l'expérience est entanié par l'autre , celui-ci , outre

CHAPITAE IIJ. 1^3

I électricité <pilui est propre, prend encore, av^c la pe« tite couche mince de la substance qu'il enlève, une portion d'électricité propre à cette dernière; de sorte que la sienne, se trouvant modifiée, peut être positive, nulle ou négative. Ces trois effets se rencontrent quelquefois dans le frottement rapide d'un bâton de cire dllspagne contre une plaque de métal. On ne saurait donc trop se garantir de cette cause d'erreur , dans des expériences relatives au dégagement de l'électricité par frottement,

70. M- Auguste Delarive a fait quelques expériences à cesujet,dont voici les principaux résultats (i). Lorsqu'on passe légèrement le doigt ou une substance quelconque sur ime surface métallique en contact avec un des plateaux du condensateur, ou avec un électroscope ordinaire, il y a un dégagement sensible d'électricité. Il faut avoir soin que la main soit très- sèche, car si elle est humide, il n'y a aucun effet de produit.

Les métaux frottés avec la main ne prennent pas tous la même espèce d'électricité; l'antimoine, par exemple, est négatif, et le bismuth positif, résultat inverse de celui que l'on obtient quand on frotte ces deux métaux l'un contre l'autre.*

En se servant, pour corps frottants, de l'ivoire, de la corne, du liège, et de diverses espèces de bois, les métaux suivants acquièrent souvent l'électricité négative : le rhodium, le platine, le palladium, l'or, le tellure, le cobalt et le nickel; tandis que l'argent, le cuivre, le laiton et l'étain, qui sont aussi négatifs, se montrent quelquefois positifs, surtout l'étain. L'antimoine donne les signes les plus fortement négatifs , quoiqu'on le trouve aussi quelquefois positif. La nature de l'électricité sur le fer et le zinc est assez variable ; le plomb et le bismuth sont constamment positifs. Pour étudier la cause 3ê ces différences il faut former, avec différents métaux , tels que Tantimoine, le bismuth et le plomb, et ceux qui

(i)UéQ9. delà Soc. de Vhfs, et d'h. n. de Genève, t. vi, p. i74*

ia4 DÉGAG. d'^LEC. par FROTTEMENT.

développent des électricités opposées, l'étain, le zinc et le fer, des cubes d'un pouce de côté, afin d'opérer tantôt sur les faces plus ou moins polies, tantôt sur les arêtes. On trouve les résultats suivants : dans un air très-sec, et avec les doigts ou du bois bien desséché, les métaux incertains, c'est-à-dire ceux qui donnent des électricités contraires, sont toujours négatifs, que la surface frottée soit polie et décapée, ou oxidée.

Quand la surface frottée est grande, le métal devient positif, si Ton promène le frottoir dans toute son étendue. Il acquiert bien plus facilement cet état électrique, en le frottant avec le liège.

Une élévation de température dans l'un des deux corps augmente les effets et modifie leur nature. Le fer, le zinc et l'étain, exposés immédiatement à une haute température , et frottés immédiatement sur une sur&ce bien unie, donnent le plus souvent de l'électricité positive et de l'électricité négative, quand on, opère le frottement sur une arête vive. Un frottement plus ou moins rapide n'exerce aucune influence sur le phénomène. M. Delarive a expliqué tous les résultats, et d'autres encore, que je ne mentionne pas ici, en partant du

{principe que tous les métaux, quand ils sont frottés par e bois, la main, le liège, etc., «prennent l'électricité «négative, pourvu que le frottement s'opère sur une « partie de leur surface qui soit bien décapée, a II attribue ce changement dans la nature des signes électriques, à ce qu'il se forme très-vite à la surface de certains métaux une légère couche d'oxide, qui est enlevée par le frottoir, de sorte que le frottement n'a plus lieu entre le métal et le bois, mais bien entre le métal et la couche d'oxide métallique qui recouvre le frottoir, le métal étant toujours positif par rapport à son oxide.

Dans le cas où la couche d'oxide est épaisse et ne peut plus être enlevée, le frottement s'opère enti*e le corps frottant et l'oxide ; dans ce cas , le métal ne contribue en rien à l'effet électrique.

On obtient plus facilement les signes d'électricité

peniivesur les métaux, quand on les frotte avec ilu liège ou (lu caoutchouc, parce que plus le frottement est i doux, plus on enlève facilement la couche d'oxide. Ce» résultais montrent combien de précniitioiis on doit prendre dans les recherches relatives au dégagement de l'é^ i latricité par frottement pour se garantir de diverses ' «oses d'trreur.

71. Lelat des surfaces a nne telle influence sur la nature de l'électiicité dégagée dans le frottement des corps mauvais conducteurs, qu'il existe nne substance ii)iné-> nie cristallisée, à laquelle Haûy a donné le nom de dis» 1 llièiie, qui prend l'électricité positive sur certaines faces^ ït l'électricité négative sur d'aulres avec le même frottoir. Bans que l'on puisse reconnaître la moindre différencs entre elles.

7a, Coulomb a fait des expériences sur le dégagement fferéleclricilé qui peuvent jeter aussi quelque jour sur J l« causes qui déterminent un corps à prendre telle ou ] telle espèce d'électricité. Nous devons la connaissance | "Cces expériences à M. Biot, qui a eu à sa disposition les 1 manuscrits de ce célèbre physicien (i). Une bande de pa- )

tiet chauffée , que l'on frotte contre une étoffe de laine 1 tanche, prend toujours réloclricilé négative. Le résultat est encore le même lorsqu'on la frotte contre du mé» '*l,à moins que celui-ci n'ait un grand degré de poli, "ans ce cas, elle donne quelquefois des signes très-faU "les d'électricité positive.

.avec une étoffe de soie blanche, elle donne également «assignes d'électricité négative ; mais lorsque l'équilibre * *^ température est rétabli, elle ne donne le plus souveilt 1 l*ïe des signes d'électricité positive très-faibles. , 1

La même bande de papier chauffé prend toujotm { 1 électricité positive quand on la frotte contre une élofb \ «e soie noire et de bon teint.

Lorsque la mêine étoffe est dcmi-uséc, la bande d* ] papiercliaufiée preud au contraire l'électricité résineuse^ I

(1) TrailL- de Phys, cxpcriin. et mathiim., t. 11, p. 3Ï/|.

îa6 jyiGAa. d'jéléc. :i^ar frottement.

frottée de nouveau peu de temps après, elle ne donn d'abord aucuin ^gne d'électricité, mais ensuite elle donne d'électricité positive.

Un ruban de soie blanche, dont on a élevé la tempe — rature, prend toujours l'électricité négative dans ào« frottement contre du métal, tandis que si on le laissa refroidir, il donne des signes d'électricité positive trèsfaibles quand le métal a un très-grand degré de poli.

Un ruban noir, chauffé ou non , mais soyeux et de boxi teint, prend toujours l'électricité négative, quand il c^t frotté contre un métal, que ce métal soit poli ou norm. Dans le cas où le ruban est peu soyeux, il donne quelquefois des signes d'électricité positive. Nous avons dit précédemment que lorsqu'un ruban de soie blanche? » chauffé ou non, est frotté contre une étoffe noire et A ^ bon teint de même nature, il prend toujours réleclricit: ^ positive; mais si cette étoffe est usée et que le ruba

blanc soit chauffé, il donne des signes d'électricité négi»- " tive tant qu'il est chaud, et devient positif à mesure qo'5c- » «e refroidit.

Une étoffe de soie que l'on agile avec une certaii rapidité dans l'air acquiert un excès d'électricité néga tive; l'air, par conséquent, doit prendre un excès d tricité |>ositive.

Un ruban de soie, une bande de papier, un ruban laine, frottés contre une peau garnie encore de so poil , prennent toujours une électricité négative don l'intensité est plus grande que celle que l'on obtieo avec d'autres frottoirs. Tous ces exemples viennent l'appui des idées que nous avons émises sur la eau principale qui exerce le plus d'influence sur la natu de l'électricité que prend un corps dans son frottemen sur un autre corps. Nous voyons effectivement que le ^ tissus ou les fibres de matière animale et végétale do» • les parties sont plus ou moins lâches doivent éprouva*' plus de déplacement que celles des surfaces métalliqii^^ sur lesquelles on les frotte. Aussi doivent-elles donn^»" souvent de l'électricité négative.