CHAPITRE PREMIER

Du dégagement de l'rleclricilé dans les actions mécaniques.

Possédant les moyens nécessaires pour reconnaître dans les corps la présence de l’électricité, soit libre, soit en mouvement, nous allons traiter la question du dégagement de l’électricité en général.

Le but que l’on se propose dans les expériences relatives au dégagement de l'électricité est de rechercher toutes les causes en vertu desquelles l’état d’équilibre des deux électricités est troublé dans les corps. Cette question se rattache à l’étude des phénomènes moléculaires ; dès lors , sa solution est de première importance pour les sciences physico-chimiques. Dans le dégagement de l’électricité , la quantité obtenue est d’autant plus considérable qu’on a pris plus de précautions pour s’opposer à la recomposition des deux électricités au contact; conséquemment-, plus les corps d’où elles s’échappent sont meilleurs conducteurs , plus il faut créer d'obstacles pour éviter leur recomposition. C'est en cela que consiste l’art de l’expérimentateur ; et cependant , malgré les efforts faits depuis vingt ans pour le perfectionner, on ne peut en général recueillir qu’une faible portion des deux électricités devenues libres à l'instant où leur équilibre est rompu. On peut néanmoins dès à présent poser en principe, quel que soit le mode d’action employé, que lorsque la décomposition de l’électricité naturelle se fait plus rapiment que la recomposition , la tension des deux électricités dégagées augmente jusqu’à ce qu’il y ait équilibre entre la décomposition et la recomposition.

DE i/ÊLECTRICITB.

A part le but scientifique qu’on se propose quand on étudie le dégagement de l’électricité, il en est un autre très-important qu’on ne doit jamais perdre de vue; en effet, l’électricité étant un agent extrêmement énergique non-seulement comme puissance chimique , mais encore comme puissance mécanique , on doit s’attacher à rechercher les moyens les plus efficaces d’en recueillir la plus grande quantité. Cette question est du même ordre que celle qui concerne la production et l’emploi de la chaleur dans les arts , où l’on cherche les combustibles les meilleurs et les plus économiques, ainsi que les procédés les moins dispendieux pour recueillir la plus grande portion de chaleur dégagée dans l'acte de la combustion.

Jadis on considérait le dégagement de l’électricité comme un phénomène isolé ne se rattachant à aucun autre , et mettant seulement en évidence une propriété de la matière. Fabroni , et après lui Davy, sont les premiers qui aient essayé de démontrer que ce dégagement avait des rapports avec les affinités qui se manifestent dans le contact des corps. Depuis lors, le dégagement de l’électricité a été étudié , particulièrement dans ses rapports avec les actions chimiques: il en est résulté que l’on a reconnu la présence de l’électricité dans une foule de circonstances où on ne la soupçonnait pas même jadis.

On peut diviser les différentes causes du dégagement de l’électricité en quatre classes, comprenant les causes dues : 1“ aux actions mécaniques proprement dites; 2° aux actions physiques; 3“ aux actions chimiques; 1° aux actions physiologiques. Nous allons successivement les passer en revue. Nous commencerons par les causes dues aux actions mécaniques.

Les actions mécaniques comprennent le frottement, le clivage' et la pression.

Frottement des corps solides mauvais conducteurs. Les effets électriques de frottement dans les corps mauvais conducteurs varient et dans leur nature et dans leur intensité, suivant des causes tellement légères , qu’elles échappent souvent à nos investigations.

Ne pouvant rattacher tous ces faits à des principes généraux, ce qu’il y a de mieux à faire est de s’en tenir aux propriétés fondamentales, qui seules peuvent nous servir de guides dans leur étude.

Supposons que l’on soumette d’abord à l’expérience des corps semblables , mais dont toutes les |>arties n’éprouvent pas également

CAUSES DU DÉOAOKMEXT

Faction du frottement , afin de reconnaître les causes les plus influentes sur la production du phénomène. Lorsqu’on frotte en croix, l’un contre l’autre, deux rubans de soie blancs pris dans la même pièce , celui qui est frotté transversalement prend l’électricité négative, et l’autre l’électricité positive. Or les points du premier, éprouvant plus d’action de la part du frottement que les points du second, se trouvent par là soumis à un ébranlement plus consi* dérable, et s’échauffent aussi plus que les autres. Ces deux causes exercent une grande influence sur la nature de l'électricité que prend un corps mauvais conducteur dans son frottement contre un autre corps également mauvais conducteur.

Deux rubans de soie noirs produisent les mêmes effets ; en opérant avec un ruban noir et un ruban blanc , on obtient d"s effets dépendant de la couleur, en s’arrangeant toutefois pour que l’action du frottement soit le même sur chaque ruban , condition facile à remplir. En opérant avec deux tampons dont l’un est recouvert d’un morceau de ruban blanc, l’autre d’un morceau de ruban noir, et les frottant l’un contre l’autre , on trouve que le premier prend l’électricité positive et le second l’électricité négative; or, comme les deux étoffes ne diffèrent entre elles que par la matière colorante, il faut donc que celle-ci intervienne et dans le mode d’ébranlement des parties et dans la chaleur émise. Or la soie noire, qui a un pouvoir absorbant plus grand que la soie blanche. devant s’échauffer plus que celle-ci, se trouve dans une circonstance favorable pour acquérir l’électricité négative. En général , si , avant de frotter deux corps l’un contre l’autre , on élève préalablement la température de l’un d’eux , on augmente sa tendance négative.

Prenons encore deux corps semblables, mais ne différant que par l’état de leurs surfaces, tels que deux tulws de verre dont l’un est poli et l’autre dépoli , ou bien deux bâtons de gomme laque se trouvant dans ces mêmes états; si l’on frotte les deux premiers l’un contré l’autre, en ayant eu soin de bien les sécher au paravant et de les tenir pendant quelque temps dans un milieu desséché par le chlorure de calcium, le tube dépoli prend l’électricité négative. On voit donc que, dans le frottement de deux corps, celui dont les particules de la surface peuvent se déplacer plus facilement tend à prendre l’électricité négative.

En résumé, trois causes, en général, augmentent la tendance négative : un frottement plus grand, un accroissement de température

ns t’étECTBICITK. 123

et une surface dépolie ou couverte d'aspérités, ou bien une constitution fibreuse. Ces trois causes prédisposent les molécules des corps à vibrer plus facilement. L’état des surfaces a une telle influence sur la nature de l’électricité dégagée, qu'il existe une substance minérale cristallisée, le disthène, qui prend l’électricité positive sur certaines faces, et l’électricité négative sur d’autres, avec le même frottoir, sans qu'on puisse apercevoir de différences sensibles dans l’état moléculaire des surfaces.

Si l’on examine ce qui a lieu avec des corps de nature différente, on trouve de même des résultats fort remarquables. Si l’on applique sur une planche de sapin bien sèche une feuille de papier également bien sèche, et qu’on passe rapidement sur cette dernière, avec frottement , un morceau de caoutchouc, le papier, qui est électrisé par le frottement , agit assez fortement par influence sur le bois pour y adhérer, de manière à faire éprouver une résistance quand on veut l’enlever. Si l’expérience se fait dans l’obscurité et dans une pièce très-sèche, on aperçoit une traînée lumineuse à l’instant de la séparation.

Un ruban de soie blanc chauffé prend toujours l’électricité négative dans son frottement contre un métal , tandis qu’en le laissant refroidir, il donne des signes très-faibles d’électricité positive quand le métal est très-poli.

Il n’en est pas de même d’un ruban de soie noir : chauffé ou non, il prend toujours l’électricité négative , quand il est soyeux et de lion teint, dans son frottement contre un métal.

On a vu précédemment qu’en frottant un ruban de soie blanc contre un autre de soie noire , le premier prend toujours l’électricité positive ; mais si le ruban noir est usé et que le ruban blanc soit chauffé , ce dernier donne des signes d’électricité négative tant qu’il est chaud , et devient positif en se refroidissant.

Tous les résultats obtenus jusqu’ici tendent à prouver qu’outre les causes déjà signalées, les tissus, les fibres de matière animale et végétale , dont les parties sont plus ou moins lâches , et qui peuvent éprouver, par cela même, plus de déplacement dans le frottement que celles des surfaces métalliques , prennent plus habituellement l'électricité négative.

Quand les corps mauvais conducteurs sont en poussière, on obtient également des effets électriques dans leur frottement. Nous indiquerons plus loin , à propos des métaux , un procédé qui permet de reconnaître que le frottement du soufre, du minium, etc.,

CAUSES DU DEGAGEMENT

contre des lames métalliques dégage de l’électricité , car, les particules quittant la surface métallique aussitôt après le frottement, la recomposition au contact ne peut s’effectuer.

On peut citer l’expérience suivante pour montrer que le frottement de deux corps en poussière développe dans chacune des poussières une électricité différente. On place dans un soufflet un mélange de soufre et de minium bien sec, on promène ensuite successivement sur un gâteau de résine le bouton et la garniture extérieure d’une bouteille de Leyde légèrement chargée ; on trace ainsi sur la résine des lignes le long desquelles se trouvent des charges d’électricité positives et négatives. Si alors on insuffle avec le soufflet le mélange précédent , les poussières en sortant s’électrisent par frottement ; le soufre prend l'électricité négative , le minium la positive , et le soufre se porte sur les lignes tracées par le bouton de la bouteille de Leyde, le minium sur celles que la garniture extérieure a parcourues. Les premières sont jaunes, les secondes sont rouges. Cette expérience très-frappante, qui porte le nom de figures de Lichtemberg, montre bien nettement le développement de l’électricité qui résulte du frottement de deux corps en poussière.

Quand les corps mauvais conducteurs frottent contre le mercure, on obtient également des effets électriques, mais qui sont trèscomplexes; nous allons les indiquer, parce qu'ils serviront encore à nous montrer l’influence qu'exercent sur leur production les causes déjà signalées.

Le dégagement de l’électricité dans le frottement du mercure contre le verre se démontré bien simplement en agitant un baromètre dans l'obscurité, le tube étant bien sec à l’intérieur. Quand Fig. va bis. la colonne mercurielle frotte contre les parois du tube, l’espace vide parait lumineux; en effet , les électricités qui se dégagent se réunissent au haut du tube, n’étant pas retenues par aucun excès de pression.

On fait également usage d'un petit appareil qui montre le phénomène avec plus de simplicité ; il se compose d’une petite roue en verre, formée par un tube recourbé et renflé de distance en distance. Ce tube, avant d’étre fermé, faisait partie d’une chambre barométrique, et , quand on a soudé au chalumeau la partie du tube de baromètre auquel elle tenait, on avait

ue l'blectbicité.

eu soin d’y laisser une petite quantité de mercure. Une fois ce tube circulaire fermé, il est donc vide d'air et contient un peu de mercure. On adapte ce tube à un axe muni d’une manivelle , et ce système forme une petite roue que l’on met en mouvement avec la main. Si on la fait tourner ainsi dans l’obscurité, on voit une lueur se produire dans tout l’intérieur du tube, et même il éclate de petites étincelles là où le frottement du mercure est le plus considérable. La cause du phénomène est la même que dans le vide barométrique.

On peut développer de l’électricité par frottement contre le mercure en plongeant les corps brusquement ou lentement , ou bien en les enfonçant dans le mercure et les y laissant plus ou moins de temps. Les corps, avant l’expérience, doivent être maintenus constamment dans un flacon contenant de la chaux caustique. Voici les principaux résultats que l’on obtient en opérant ainsi :

Le verre, le soufre, le sucein et la cire d’Espagne ne sont pas 'ordinairement électriques à la température de 10° par aucun de ces trois modes d’action : il en est de même jusqu’à 18°, pourvu qu’ils soient à égalité de température avec le mercure. Cependant le succin commence à devenir électrique par le choc à plus de 11°, la cire d’Espagne à plus de 1 ;i°, et le verre à plus de 20”; mais il faut avoir constamment l’attention de laisser ces corps dans le mercure assez de temps pour que l’équilibre de température s’établisse , et de les retirer ensuite lentement. Entre 80 et 100”, le pouvoir électrique s’éteint par immersion brusque , et , en général , une température élevée éteint le pouvoir électrique comme une température basse.

Ces résultats montrent de nouveau l'influence de l’ébranlement des particules et de la chaleur sur le dégagement de l’électricité , influence qui doit se faire sentir plus facilement sur le soufre, le succin et la cire d’Espagne , que sur le verre. Dans les expériences précédentes, les corps étaient à égalité de température avec le mercure ; mais, s’il y a une différence d’un degré seulement , tous ces corps deviennent électriques. Cependant il y a des limites; car un cylindre de verre chauffé à 100° n’est pas électrique quand on le plonge dans du mercure à -+- 15°; il en est encore de même en opérant d’une manière inverse. Une tige de verre , avons-nous dit , n’est pas excitable dans le mercure à égalité de température entre certaines limites ; au delà elle le devient. La nature de l’électricité varie encore suivant la différence de température entre les deux corps. La tige est positive lorsque sa température est un peu plus

CAUSES DU DÉGAGF.HEST

élevée que celle du mercure; elle est, au contraire, négative, lorsqu'il y a une plus grande différence.

En général , avec le succin , le soufre , la cire d’Espagne , les effets du choc sont plus marqués que ceux du simple contact; ou voit donc encore l’influence de l’ébranlement des parties pour exciter la puissance électrique.

Des substances composées de parties flexibles, telles que le coton , le papier et la laine , sont très-électriques par les trois modes d’immersion , depuis -h 10” jusqu’à 80”, même à égalité de température avec le mercure. 11 s'ensuit que la faculté électrique augmente avec la facilité qu’éprouvent les particules des corps à perdre leur position naturelle d’équilibre ; il suffit souvent d’un très-léger ébranlement , tel que celui provenant de la rupture de l’action attractive exercée par le mercure sur les corps, pour dégager de l’électricité. Examinons des cas encore plus compliqués.

Lorsque l’on frotte l’un contre l’autre deux corps qui n’ont pas le même degré de dureté, et que l’un d’eux cède, par conséquent, à l’autre une partie de sa substance , au bout de quelques instants, le frottement ne s’exercera plus entre les deux corps , mais bien entre le corps le plus tendre et la portion de ce corps qui a été déposée sur le plus dur. On a alors des effets électriques complexes, selon que le métal le moins dur est oxydable ou non ; de là une foule d’erreurs dans lesquelles sont tombés les physiciens qui se sont occupés de déterminer l’espèce d’électricité que prend un corps dans son frottement contre un autre.

Lorsque les métaux cèdent aux frottoirs, soit une portion de leur substance , soit de l’oxyde qui forme une couche sur le frottoir, dans ce dernier cas, le frottement a lieu entre le métal et son oxyde, qui est toujours négatif par rapport au métal. Mais quand la couche d’oxyde a acquis une certaine épaisseur, et qu’ollc ne peut plus être enlevée , le frottement a lieu entre deux couches d’oxyde, et il n’y a pas d’effets électriques. En ayant égard à ces diverses circonstances , on peut expliquer les anomalies qui se présentent dans les expériences. Si l’on frotte doucement les métaux avec des corps tels que le liège et le caoutchouc, on enlève facilement la couche d’oxyde, et l’on obtient alors l’électricité positive sur les métaux. Ces résultats montrent combien il faut prendre de précautions dans les recherches relatives au dégagement d électricité par frottement. Ces observations intéressantes sont dues à M. Delarive.

DE D’ÉLECTRICITB.

Un a imaginé des appareils à l’aide desquels on recueille le plus possible des électricités dégagées dans le frottement de deux corps. Ces appareils , comme on l’a vu dans le livre premier, ont été appelés machines électriques.

M. Péclet a construit un de ces appareils dans le but d'étudier l’influence qu’exercent le temps , la vitesse et la pression sur le dégagement d’électricité par frottement.

Il parait résulter de ses expériences: \ • que la vitesse et la pression étant constantes, la tension finit par le devenir; 1» qu’en général , la tension est indépendante de la vitesse ; 3“ qu’au delà d’une certaine limite , la pression n’influe pas sur l'électricité dégagée. Dans l’explication que ce physicien a donnée des faits observés, il a fait abstraction de l’électricité qui se recombine à la source même où elle se dégage, quand on ne met aucun obstacle à cette recomposition. C’est faute d’avoir négligé cette recomposition que d’autres personnes ont été également induites en erreur dans les explications qu’elles ont données des phénomènes produits dans le dégagement de l’électricité par frottement ; en effet , on ne doit jamais perdre de vue les considérations suivantes : I* lorsque la décomposition des deux électricités dans le frottement s'effectue plus rapidement que la recomposition, la tension électrique augmente ; 2° si la recomposition se fait dans un temps appréciable, plus on tournera vite , plus la tension maximum augmentera. On conçoit parfaitement qu’il arrive un certain point, quand on tourne rapidement , où la tension de l’électricité dégagée est telle , qu’une portion des deux électricités se recombine malgré la mauvaise conductibilité des corps frottés; il en sera de même au fur et à mesure que la tension augmentera. D’après cela, l’on doit arriver à une tension maximum que l’on ne saurait dépasser, attendu que les deux électricités se recombinent toujours au contact , le frottement n’étant pas tellement instantané , que la séparation des deux corps ne puisse s’effectuer dans un temps infiniment petit. Voilà comment il faut entendre que le dégagement de l’électricité est indépendant de la pression et de la vitesse du frottement .

Dans les expériences précédentes on opérait dans l’air. Voyons ce qui arrive quand on opère dans le vide ou dans le gaz.

Dufay, auquel l’électricité doit l’une de scs belles découvertes, celle des deux électricités, a fait usage d’un récipient ouvert par le lias et fermé dans le haut par une boite à cuir. Une tige de métal traversait la boite, et entrait dans le récipient. Cette tige , à l’extré-

CAUSES D(J DÉGAGEMENT

mité inférieure, était terminée en vis , dans les pas de laquelle était fixée, au moyen de filasse , une boule forée de succin, de verre ou de toute autre substance. L’extrémité supérieure de la tige était garnie d'une petite poulie que l’on mettait en mouvement au moyen d’un archet. Dans l’intérieur du récipient se trouvait une pince garnie d'étoffe ou de toute autre substance, qui embrassait et serrait le corps soumis au frottement; des fils suspendus dans le récipient indiquaient, en se portant vers ces corps, s’ils avaient été électrisés ou non. Dufay trouva que, dans le vide fait à six millimètres, tous les corps mauvais conducteurs, après leur frottement, attiraient ces fils comme dans l'air; Boyle confirma ce résultat.

On peut rendre compte des effets produits , en disant que les corps soumis à l’expérience , étant mauvais conducteurs , conservent, pendant plus ou moins de temps, l'électricité acquise par le frottement, lors même que l’air n’exerce plus de pression sur eux.

Le dégagement de l’électricité dans le vide a peu attiré l'attention des physiciens depuis le commencement de ce siècle , attendu que la théorie mathématique qui rend compte de l’équilibre de l’électricité sur la surface des corps tendait à rejeter toute recherche de ce genre. En effet, d'après cette théorie , l’électricité n'étant retenue à la surface des corps que par la résistance de l'air, on ne devait pas supposer qu'ils pussent conserver de l'électricité dans le vide, quelque faible que fût sa tension.

Nous avons déjà rapporté dans le livre premier, page 15, des expériences faites avec l'appareil représenté figure 8, indiquant que l’action du corps électrisé doit intervenir, puisque, dans le vide, le petit électroscope A avec le plateau en verre électrisé par frottement D peuvent se maintenir électrisés.

Plusieurs physiciens se sont occupés successivement de la question du dégagement de l'électricité par frottement dans différents milieux , Woliaston d'abord , puis M. Gay- Lussac et M. Péclet.

Woliaston a cherché à prouver de la manière suivante que le dégagement de l’élec-

Fig A.

DE L'ÉLECTRICITÉ

tricité dans le frottement était dû à une oxydation. Il a établi un petit cylindre en verre avec ses coussins enduits d’amalgame trèsoxvdable de zinc ou d'étain et ses conducteurs, dans un vase tellement disposé, qu’il pouvait enlever à volonté l’air qu’il renfermait et le remplacer par un gaz. Après avoir essayé le degré d'énergie de l’appareil dans l'air, il substitua de l’acide carbonique à l'air, et trouva que tout développement d’électricité était suspendu , et qu'il se manifestait de nouveau aussitôt que l’on introduisait l’air atmosphérique dans le vase. Ayant enduit les coussins d’un amalgame d'argent, de platine, d’un métal non oxydable enfin, tout dégagement d’électricité cessait ; il en conclut que ce dégagement était dû à une oxydation.

M. Gay-Lussac répéta ces expériences, et trouva qu'il se dégageait également de l’électricité avec des amalgames très-oxydables dans une atmosphère d’acide carbonique , pourvu que ce gaz fût privé de la plus grande partie de son eau hygrométrique. Cette expérience ayant infirmé les résultats annoncés par Wollaston , de nouvelles recherches devenaient nécessaires pour fixer définitivement les idées à cet égard ; c’est ce que fit M. Péclet, qui a été conduit aux mômes résultats que M. Gay-Lussac.

Cette conclusion aurait pu être tirée immédiatement des expériences de Dufay, puisque le dégagement d’électricité a lieu dans le vide comme dans l'air. Il est prouvé par là que la présence de l’oxygène n’est pas nécessaire pour la production de l'électricité |iar frottement dans les machines électriques, mais nullement que celle-ci ne provient pas en partie d'une action chimique; car il pourrait se faire qu’il s’opérât des réactions chimiques entre les éléments constituants des amalgames, par suite du frottement, réactions qui pourraient servir à expliquer le dégagement d’électricité. Du reste, les effets fort compliqués qui se produisent dans le frottement des corps rendent bien difficile l’analyse des diverses circonstances de la production de l’électricité.

Frottement des corps solides conducteurs. Lorsque les corps frottés l’un contre l’autre sont conducteurs, il faut prendre certaines précautions pour observer des effets électriques de tension ; sans cela, la recomposition des électricités suit immédiatement la décomposition , et il n’y a aucun effet appréciable. On opère alors comme il suit (Becquerel) :

L’un des deux métaux doit être réduit en limaille plus ou moins fine, mais non en poussières capables d’adhérer aux surfaces sur

CAUSES DU DÉGAGEMENT

lesquelles on les projette. On fixe une lame de métal , ou plutôt un plateau de métal , à l’extrémité supérieure de la tige verticale d’un électroscope à feuille d’or (voir p. 2-2); l’on tient au-dessus, dans une Fig. üo. position inclinée, la lame de métal sur laquelle on veut exercer le frottement, et qui est mise en communication avec la terre, afin de donner écoulement à l’électricité qu’elle prend dans le frottement des limailles, sans quoi cette électricité porterait une perturbation dans les effets cherchés. On place des limailles dans une capsule de métal ou autre que l’on tient à la main, et on les projette sur la lame inclinée. En tombant elles n'y font que séjourner un instant trèscourt, et viennent se rendre sur le plateau de l’électroscope, en lui communiquant l’électricité qu’elles ont prise dans leur frottement sur la lame, et dont la présence est accusée par le mouvement de la feuille d’or.

Pour savoir jusqu’à quel point ia vitesse de projection influe sur les effets électriques, il faut soumettre le frottement des limailles sur les laines, à un mode d’action plus régulier qui permette d'opérer dans les mêmes circonstances : on place un mouvement d’horlogerie sur le plateau de l’électroscope ; ce moteur peut imprimer un mouvement de rotation rapide à une tige verticale, à l'extrémité supérieure 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 la vitesse de rotation de la lame mobile ; leur contact a été donc de très-courte durée, mais, comme l’appareil est placé sur l’électroscope à feuilles d’or, celui-ci accuse aussitôt l’électricité que la lame en mouvement a prise à la limaille, pendant le temps très-court que le frottement a duré.

Voici les résultats obtenus avec diverses limailles : la limaille d’un métal , en tombant sur une lame de ce métal, prend un excès d’électricité négative, et la lame un excès d’électricité contraire. L'effet est d’autant plus marqué que la limaille est plus fine et le choc plus rapide. Les métaux en limaille se comportent donc, par rapport aux métaux en masse, comme les corps dépolis relativement aux corps polis dans les phénomènes de frottement. Cette propriété est moins sensible avec l’or, l’argent et le platine qu’avec les métaux oxydables.

i>e l’elkctiucité.

La limaille de cuivre est négative avec les lames de zinc , de plomb, d’étain, de fer, de bismuth, c'est-à-dire, avec les métaux plus oxydables que le cuivre , tandis qu’elle ne donne aucun signe d’éiectrieité avec le platine , l’or et l’argent.

En soumettant d’autres limailles à l’expérience, et comparant les résultats, on est conduit à admettre que les métaux en limaille, quand ils tombent sur une lame de métal , ont une grande tendance à prendre l’électricité négative , mais que cette tendance n’empèche pas que la limaille d’un métul oxydable ne soit positive, par rapport aux métaux les moins oxydables. Ün trouve effectivement que le zinc en limaille est positif , par rapport aux substances en lames dont les noms suivent : le platine, l'or, l’argent, la plombagine, le persulfure de fer, le cuivre et l’étain; il est négatif, au contraire, pur rapport au zinc, au bismuth, à l’antiinoine et au fer, mais plus fortement avec le premier qu’avec les autres ; il ne donne enfin aucun signe d’électricité avec le peroxyde de manganèse.

Les oxydes métalliques ainsi que leurs sulfures sont négatifs par rapport à leurs métaux respectifs. 11 faut éviter, nous le répétons, que les poussières soient trop fines; sans cela, elles adhèrent aux surfaces, et les effets de frottement sont nuis.

Lorsqu’on fait varier la température dos lames ou des limailles, et principalement celle de la limaille de zinc et de peroxyde de manganèse, on trouve qu’à mesure que l’on élève la teni|>érature, soit de la limaille de zinc, soit de la limaille et des lames, les résultats sont inverses de ce que l'on obtient à la température ordinaire, de sorte que la chaleur exalte le pouvoir négatif de ces substances divisées. La tendance de la limaille de zinc pour devenir négative par élévation de température, montre que la chaleur agit comme le fuit ordinairement la division des parties, quand on opère avec des limailles de plus en plus fines.

Pour interpréter ces résultats généraux, il faut prendre en considération, l°la force d’agrégation ; 2° la différence d’ébranlement qu’éprouveul les molécules des surfaces des limailles et des lames; 3° l'oxydation des métaux; 4° l’influence de lu chaleur dégagée ; 5° l’action des métaux les uns sur les autres.

Les faits que nous venons d’exposer tendent à montrer qu’en général les causes qui président au dégagement de l'électricité dans le frottement des limailles sur les lames de métal se rattachent à l’état d’agrégation des molécules, et que , s’il était possible d’iso-

CAUSES DU DEGAGEMEXT

1er une particule d’un métal quelconque , et qu’on la laissât tomber sur une lame de ce métal , cette molécule serait éminemment négative.

Lorsque les métaux, au lieu d’être en limaille, sont en masses, s’il n’y a pas d’effets de tension appréciables lors de leur frottement, on peut alors observer néanmoins des courants électriques en se plaçant dans les conditions suivantes (Becquerel) : on soude à chacun des bouts du fil d’un multiplicateur à fil court une plaque de métal différent , et l’on passe chaque bout dans un bouchon de liège évidé, de manière à pouvoir enchâsser dans le liège la soudure, ainsi qu’une portion de la plaque; on mastique celle-ci sur le bouchon, afin de ne pas l'éclmuffer par le contact de la main. Si l'on pose l’une sur l’autre les deux plaques, il n’y a aucun effet produit à égalité de température; mais, pour peu qu'on les fasse glisser légèrement avec frottement l’une contre l’autre, chacune d’elles prend un excès d'électricité contraire dont la recomposition par l'intermédiaire du fil du multiplicateur donne naissance à un courant électrique. En soumettant ainsi un certain nombre de plaques métalliques ou autres, on forme le tableau suivant, dans lequel chaque substance est négative par rapport à celles qui la suivent, et positive par rapport à celles qui la précèdent :

Bismuth , palladium , platine , plomb, étain , nickel , cobalt , cuivre, or, argent, iridium, zinc, fer, cadmium, arsenic, antimoine, anthracite, peroxyde de manganèse.

On voit que la plupart des substances qui jouissent à peu près des mêmes propriétés physiques et chimiques, ou qui se trouvent associées ensemble dans la nature , sont placées à côté les unes des autres; nous citerons le palladium et le platine, le plomb et l’étain, le nickel et le cobalt, le cuivre et l’argent, le zinc, le fer et le cadmium ; l’iridium fait exception. Ce rapprochement n’est pas sans intérêt, puisqu'il tend à montrer que les propriétés électriques des corps ont des rapports plus ou moins directs avec leurs propriétés physiques ou chimiques. On verra plus loin que cet ordre est le même que celui obtenu avec des circuits composés de deux métaux semblables , quand on élève la température des points de jonction ; la chaleur doit donc intervenir dans les effets produits, mais les effets complexes qui ont lieu dans le frottement ne permettent pas de distinguer si elle est la seule cause des phénomènes.

Voici encore quelques-uns des résultats que l’on observe d’après ce mode d’expérimentation :

DE D’ÉLECTBICITÉ.

Les effets étant les mêmes quand les surfaces sont dépolies , ils doivent dépendre par conséquent de la nature particulière de chaque métal. Si, au lieu de plaques, on opère avec cylindres de fer et de cuivre d'un décimètre de longueur, de manière que les mêmes points de l’un d’eux parcourent continuellement la surface du second, ces points, étant sans cesse soumis à l’action du frottement, s’échaufferont plus que les points de la surface du second, et cependant le résultat sera encore le même que si l’inverse avait lieu. Cette expérience prouve bien que le plus ou moins de frottement, et par suite le plus ou moins de chaleur dégagée, n'exercent aucune influence sur l’espèce d'électricité prise par chaque corps. Tâchons d’interpréter les effets produits : prenons deux lames, l’une de bismuth, l’autre d’antimoine, soudées chacune à l’un des bouts du (il d’un multiplicateur; si on les frotte l'une sur l’autre , il y a dégagement d’électricité. Les deux électricités, devenues libres, se recombinent aussitôt, partie sur la surface même du contact, partie en suivant le fil du multiplicateur, de sorte que l’aiguille aimantée n’accuse qu’une très-faible portion des électricités devenues libres. Pour avoir un maximum d’effet, il faut, tout en maintenant le contact , séparer rapidement les parties frottées : on conçoit, en effet, qu’une portion des deux électricités éprouve d’autant moins de difficulté à suivre le circuit du multiplicateur pour se recombiner, que la distance qui sépare les parties frottées est plus grande , c’est-à-dire que le frottement a été plus rapide. L’expérience suivante vient à l'appui de cette explication. Au lieu de passer les deux lames l’une sur l’autre avec frottement, si on les presse ou qu’on les frappe fortement , mais de manière à éviter un frottement latéral , il ne se produit pas de courant , et par conséquent point de dégagement apparent d’électricité, quoique les surfaces soient plus fortement ébranlées que lorsque l’on frotte les deux lames légèrement l’une sur l’autre. 11 faut donc, puisque les mêmes points des surfaces restent constamment en contact, que l’électricité dégagée sur chacune des lames n’ait pas besoin , pour se recombiner, de suivre le fil du multiplicateur, et que lu recomposition s’opère instantanément au contact même des parties pressées.

Si l’on obtient des effets électriques dans le frottement de deux métaux hétérogènes, on les retrouve encore dans le frottement des molécules liées entre elles par la force d’agrégation. (Peltier.) Mais, dans ce cas, quand on frotte deux conducteurs de même métal lon-

CAUSES DU DÉGAGEMENT

gitudinalement, il su produit dus phénomènes d’induction dus au déplacement des conducteurs par rapport à l’aimant terrestre , qui Compliquent singulièrement les résultats. C’est pour ce motif que nous ne les décrirons pas ici.

Frottement des gaz et de s vapeurs. Lorsqu’un jet de vapeur sort d’une chaudière, et en général quand un gaz, dans certaines conditions , éprouve un frottement contre les parois d’une ouverture par laquelle il sort , on observe un dégagement d’électricité.

Ce fait remarquable, en raison de l'intensité de ses effets et des circonstances dans lesquelles il est produit, a été observé pour la première fois par M. Armstrong en 1840, dans l’usine de Sigtlille près Nevv-Castle. Depuis on a modifié les chaudières destinées à produire le phénomène , et on leur donne actuellement la forme que nous allons indiquer. La figure 51 représente le petit modèle que l’on emploie habituellement dans les cours de physique. La chaudière a 80 centimètres de longueur, 37 centimètres de diamètre, et donne des étincelles de 4 ou 5 centimètres sous 8 à 10 atmosphères de pression ; on en a construit de plus grandes, dans lesquelles les effets sont beaucoup plus énergiques.

La machine est formée d’une chaudière en forte tôle , a foyer intérieur, supportée par quatre colonnes VVVV de verre, dont les extrémités inférieures reposent sur un patin à roulettes P. Kn N est un tul>e indicateur du niveau de l’eau dans la chaudière; la soupape 8 permet de laisser croître la pression jusqu’à 8 ou 9 atmosphères. On peut, du reste, à l’aide du poids, régler la pression avec laquelle

DE l’électricité.

on opère. La prise de vapeur se fail sur le dôme D au moyen d’un robinet R. La vapeur, en sortant du robinet, se rend simultanément dans trois tubes parallèles dont les extrémités se voient en a , et qui traversent la boite B. Cette boite est remplie d’étoupc imbibée d’eau froide et destinée à refroidir un peu la vapeur, de manière à la charger de gouttelettes d’eau dont la présence est essentielle à la production du phénomène ; un petit tube recourbé n sert à s'assurer que la boite contient toujours de l’eau ; comme d’ailleurs celleci s’échauffe par le passage de la vapeur dans les tubes qu’elle entoure, un tuyau t entraîne les vapeurs qu’elle émet dans la cheminée C.

Pour recueillir l’électricité produite dans le frottement de la vapeur humide contre les parois des petits cylindres de bois des ajutages a , on présente au jet de vapeur un peigne p , qui est supporté par une tige horizontale, mobile dans la hotte fl qu’elle traverse, aiin de pouvoir faire varier la distance du peigne aux orifices d’échappement. Le tout est d’ailleurs supporté par une colonne de verre A qui sert à isoler le peigne d’avec la chaudière sur laquelle on l’adapte ordinairement.

Les extrémités des tubes a par où débouche la vapeur sont représentées dans la figure fil bis, afin de montrer le passage de la vaf teur et le frottement de celle-ci et des gouttelettes qu’elle renferme contre les petits cylindres de bois qui s*y trouvent contenus. Les cylindres en bois de buis E se trouvent placés entre les deux pièces en cuivre n et a', a entrant il vis dans la première. La vapeur, ainsi que le représentent les flèches, n’entre pas directement de façon it frapper le cylindre de bois, mais, par suite de la disposition d’une petite plaque de cuivre u' a", elle contourne la face de la plaque a' qui regarde B, puis vient frotter contre le cylindre de bois non-seulement tout autour dans l’intervalle qui le sépara de a, mais encore au milieu, à l’aide d’une ouverture qui le traverse dans toute sa longueur.

On a reconnu qu’en plaçant dans la boite en cuivre a des cylindres de différentes substances, bois, verre, métaux, etc., on obtenait les effets les plus énergiques avec les bois; parmi ceux-ci, le buis donne de très-bons effets.

D’après ce qui a été dit plus haut , la vapeur communiquant l’électricité positive à la boule H (fig. 51) et aux tiges qui sont en rap-

I SG CAUSES DU DÉGAGEMENT

port avec elle, la chaudière se charge d’électricité négative en quantité égale. Si on ne veut recueillir que la première, il faut mettre la chaudière en communication avec le sol ; en approchant un excitateur à manche qui touche à la chaudière, de la pièce H, quand la vapeur sort , on excite des étincelles entre cet appareil et la boule H. Si l’on désire opérer avec l’électricité négative, on fait communiquer au sol la boule 11 , et on isole la chaudière ; alors celle-ci donne des étincelles en raison d’un excès d’électricité négative.

Il résulte des expériences faites par MM. Armstrong, Schafthoeutl. Faraday, et les différents physiciens qui se sont occupés de ce sujet, qu’il ne se dégage jamais d’électricité par le passage seul de la vapeur, mais bien lorsqu’il se trouve de l’eau mêlée avec elle. On a conclu de là que l’électricité est produite par le frottement des globules de l’eau contre les parois du cylindre , ou contre les substances qui s’opposent à leur sortie lorsqu'elles sont rapidement entraînées par le courant de vapeur. On conçoit très-bien par là comment il se fait qu’il se dégage d’autant plus d’électricité que la pression et la force de projection de la vapeur sont plus considérables , car on n’a pas à craindre alors que la vapeur mouille les parois , condition essentielle pour la production de l’électricité, qui s’opère de telle manière que généralement la vapeur ou l’eau est positive , et les solides quels qu’ils soient négatifs.

On comprend aisément que les effets doivent être modifiés par la forme, la nature et la température des orifices. La chaleur, qui s’oppose à la condensation de la vapeur, empêche le développement de l’électricité qui se manifeste promptement en refroidissant le canal d’une manière suffisante pour obtenir la condensation. Il n'y a de dégagement d’électricité qu’uutant que l’eau est pure ; la présence d'une petite quantité de sel ou d’acide détruit la faculté; en ajoutant de l'essence de térébenthine , les effets électriques sont inverses, c’est-à-dire que la vapeur est négative.

M. Faraday a montré , comme du reste on le savait déjà, qu’on obtient des effets semblables en substituant un courant d’air au courant de vapeur. Quand ce courant renferme de l’humidité, il y a dégagement d’électricité; quand l’air est sec, il y a absence d’effets; en mêlant à l’air des poudres sèches, il y a aussi dégagegement d’électricité, dont l’espèce dépend de la nature des poudres.

DE L’ÉLECTRICITÉ

Ces effets peuvent être observés en condensant de l’air, sous une assez forte pression, dans un vase à parois résistantes, ou même dans une fontaine de compression ; mais alors les effets, quoique sensibles à un électroscope, ne sont pas aussi énergiques que ceux que l’on obtient avec les chaudières à vapeur; avec celles-ci il se produit une grande quantité d’électricité, et l’on charge rapidement des batteries électriques et des jarres. Cependant , quand on opère avec de l'air comprimé mélangé de gouttelettes d’eau, on observe des effets souvent contradictoires, qui tiennent à ce que la nature des parois influe sur la production du phénomène.

Nous citerons à cette occasion les expériences faites par M. Armstrong , en condensant de l’air sous une pression de huit atmosphères, dans un vase à parois très-résistantes, de la contenance d'un peu moins de sept litres, et muni d’un tube en verre par lequel l’air devait s’échapper : le vase fut placé sur un isoloir; Ayant tourné le robinet pour laisser échapper l’air, il n’obtint, la première fois , aucun résultat. Dans une seconde expérience, le verre devint si fortement négatif, qu’il put en tirer des étincelles de 8 millimètres de longueur. Cette expérience fut répétée souvent avec le même succès. L’électricité du vase, quoique ordinairement négative, comme la vapeur, était cependant quelquefois positive; aussi devait-il se présenter des cas où il n’y avait aucun dégagement d’électricité, quand le vase passait de l’état négatif à l’état positif. L’expérience réussissait mieux par ui» temps froid et légèrement humide, que lorsqu’il était sec et chaud. Cette circonstance est à noter, car elle conduit à celte conclusion que la présence de l'eau dans l’air est une des causes de la production du phénomène.

Dans cette expérience, il paraîtrait que l’influence de la présence de l’eau en vapeur est telle, que lorsque le récipient est parfaitement sec, et échauffé jusqu'à ce qu'on ne puisse y tenir la main, la sortie de l’air ne produit pas d’électricité. Si l’intérieur du récipient est humide, on ne peut faire disparaître les signes d’électricité qu’en élevant davantage la température; quand celle-ci est basse, la présence de l’eau contribue peu aux effets électriques.

En tout cas, il résulte des recherches faites sur le dégagement de l’électricité dans le frottement des gaz et des vapeurs contre des corps solides, qu’il est nécessaire que ces fluides aériformes soient mélangés de particules d’eau qui viennent frotter contre les parois des tubes de sortie ; sans cela, les gaz et les vapeurs seules ne donneraient lieu à aucun effet.

CAUSES DU DEGAGEMENT

La machine décrite plus haut est analogue aux machines électriques ordinaires , et elle fournit rapidement une charge électrique suffisante pour de grandes batteries; son emploi est borné aux mêmes usnges que ceux auxquels sont destinés les appareils qui donnent de l’électricité statique : il y a forte tension et faible quantité. (Voir livre I er , page 2(>.)

Clivage. Lorsqu’on clive rapidement une lame de mica dans l’obscurité , on aperçoit une faible lueur phosphorique , qui est toujours accompagnée d’un dégagement d’électricité. Un trouve effectivement que chacune des faces séparées possède un excès d’électricité contraire dont l’intensité est d’autant plus grande que la séparation a été plus rapide. Ce phénomène ayant toujours lieu , quelque mince que soit la lame de mica , on peut en conclure qu’il se reproduirait encore à la limite , c’est-à-dire , s’il était possible do séparer l’une de l’autre deux molécules. Ces faits prouvent deux choses : 1* que les molécules possèdent au moins deux faces douées de facultés différentes, car, sans cela , on ne verrait pas pourquoi une des lames donnerait une électricité et l’autre lame l’électricité contraire; 2" que chacune de ces faces manifeste une polarité électrique à l’instant où l’on détruit la force d’agrégation. Les actions chimiques, comme nous le prouverons, conduisent aux mêmes conséquences. On trouve la même propriété dans toutes les substances rangées parmi les corps mauvais ou médiocres conducteurs. On peut donc poser en principe que , toutes les fois que l’on sépare deux molécules réunies en vertu de la force d'agrégation, chacune d’elles emporte un excès d’électricité contraire, pourvu toutefois que les corps auxquels elles apparliennent ne soient pas tellement bons conducteurs que la recomposition d<*s deux électricités devenues libres suive immédiatement leur séparation.

Pour réussir dans ces expériences , il faut enlever aux cristaux la couche d’eau hygrométrique qui adhère ordinairement à leur surface, et porter rapidement les parties séparées dans l’électroscope de Coulomb. (Voir page 21 .)

Deux lames de mica détachées du même cristal , rapprochées l’une de l’autre et légèrement pressées jusqu’à les faire adhérer, sortent de la compression chacune avec l’état électrique qu'elle possédait à l’instant du clivage. L’effet est particulièrement marqué quand on élève légèrement la température de la lame qui présentait l’état négatif en sortant du clivage.

Il est facile d’expliquer maintenant pourquoi l'on ne peut recucil-

DE l/ÉLECTBlCTTÉ. 139

lir d’électricité libre quand on broie dans un mortier d’agate des cristaux de substances conduisant mal l’électricité, car il y a recomposition immédiate des deux électricités contraires dégagées sur deux lamelles contiguës. C’est par le même motif que l'on n’obtient aucun effet électrique lorsqu’on brise les corps cristallisés irrégulièrement ou formés de parties groupées confusément, comme des tubes de verre, des bétons de gomme laque, etc., etc. On conçoit de même pourquoi l’on n’observe aucun signe d’électricité libre dans le clivage d’un cristal conducteur de l’électricité, comme la galène, les pyrites et autres, attendu que la vitesse de séparation ne peut jamais être assez grande pour empêcher la recomposition des deux électricités à l’instant où elles se séparent A défaut d’électricité libre , on pourrait constater la présence de cet agent au moyen des effets électriques des courants : à cet effet, le cristal devrait être mis en communication par deux points avec les bouts du fil d’un galvanomètre. 11 est infiniment probable qu’en clivant rapidement le cristal , une portion des deux électricités provenant de la destruction de l’attraction moléculaire , en suivant le fil pour se recombiner, produiraient un courant qui réagirait sur l’aiguille aimantée.

Passons aux efTets électriques produits loi * de la destruction de l’attraction moléculaire entre deux substances hétérogènes. Si l’on verse dans un verre conique, préalablement chauffé, du soufre en fusion, et que l’on plonge dedans, avant qu'il soit refroidi, un tube de verre, pour retirer le soufre du verre, on trouve, après la solidification, que, lorsqu’on enlève le cône de soufre, le verre possède un excès d’électricité négative, et le soufre un excès d’électricité contraire. Le chocolat , l’acide phosphorique , après leur solidification dans un verre , donnent des effets semblables, ainsi que le protochlomre de mercure, lorsque, l’ayant fait sublimer dans le col d’tm matras, on en sépare rapidement quelques portions avec tin tube isolant à l’extrémité duquel se trouve un peu de cire molle. Nul doute que, dans ces expériences, l’elïet ne provienne de la destruction de l’attraction exercée par les molécules des deux surfaces qui adhèrent l’une à l'autre. On est porté h croire que, lorsque le soufre s’attache au verre , il y a également production d'effets électriques que l’on ne peut reconnaître à l’aide de l’expérience, mais qui doivent être en sens inverse des précédents.

Pression. Il ne nous reste plus, pour terminer le' dégagement de l’électricité dans les actions mécaniques, qu’à parler du dégage-

CAUSES DU DEGAGEMENT

ment cl électricité par pression, c’est-à-dire des effets électriques qui ont lieu quand on presse; deux corps l’un contre l’autre jusqu’au point de les faire quelquefois adhérer.

Libes est le premier qui ait observé qu’en posant sur un disque de bois recouvert de taffetas enduit d’une couche de résine élastique , un disque de laiton fixé à un manche de verre , avec la précaution de ne lui faire éprouver aucun frottement , si l’on presse légèrement le taffetas gommé, le disque de métal prend un excès assez considérable d’électricité négative : les effets sont inverses en pressant avec frottement; des disques d’argent, de zinc , etc., ont donné des effets semblables. Cette différence entre les effets de pression et ceux de frottement est des plus remarquables, et n'a pu être expliquée jusqu’ici.

Fins tard, Haüy trouva qu’un cristal de spath d’Islande cl quelques autres substances minérales jouissent de la propriété de devenir électriques par la simple pression entre les doigts. On peut em- Fig ai 1er. ployer pour cette démonstration un

petit cristal de spath d’Islande a, attaché à l’extrémité d’une petite aiguille de cuivre tournant à pivot sur une aiguille d’acier portée par un support isolant A. Après avoir pressé a entre les doigts, ce petit cristal se trouve chargé d’électricité positive, et on peut l'attirer avec un corps à l’état naturel. En lui présentant un autre petit cristal de spath d’Islande, fixé à l’extrémité d’un manche isolant et pressé préalablement, les deux cristaux étant chargés de même électricité, il y a répulsion.

Mais cette propriété n’est pas aussi restreinte qu’Haiiy le pensait , car elle appartient à tous les corps, même à ceux qui sont conducteurs, pourvu qu’ils soient isolés. Pour mettre le fait en évidence, on forme avec les substances que l’on veut essayer de petits disques d’une épaisseur de quelques millimètres, que l'on adapte à des manches parfaitement isolants; on prend un manche dans chaque main , et l’on presse les disques l’un contre l’autre; après les avoir retirés du contact , on les présente au disque de clinquant de lelectroseope de Coulomb préalablement électrisé : on trouve alors que les deux corps possèdent chacun une électricité contraire, pourvu toutefois que ces corps ou l’un d’eux soit mauvais conducteur. Le liège et le caoutchouc, pressés l'un contre l’autre, donnent , le premier l’électricité positive, le second l’électricité négative. (Becquerel.)

DS l’électricité.

Les substances minérales cristallisées ayant un aspect vitreux , telles que la chaux sulfatée, la chaux fluatée, la baryte sulfatée, prennent l'électricité positive quand elles sont pressées avec le disque de liège. Des fruits , tels que l’orange, comprimés par un disque de même nature, lui communiquent au contraire un excès d’électricité positive: à mesure que le fruit se dessèche et perd de son élasticité, la faculté de s’électriser diminue.

Plusieurs causes tendent à modifier le dégagement de l’électricité par pression : la première est le plus ou moins de conductibilité des corps. Si l’on emploie , par exemple, un disque de moelle de sureau et un disque de métal , il n’y a aucun effet produit , et il en est encore de même toutes les fois que des substances pressées sont conductrices de l’électricité. Il parait qu’à l'instant où l’on exerce la pression, il se forme un nouvel état d’équilibre entre les deux fluides qui composent le fluide naturel des molécules en contact : tant que dure la pression , ces deux fluides sont neutralisés l’un par l'autre ; ainsi > malgré leur attraction réciproque, leur tendance à passer d’un corps dans l’autre , ils trouvent dans la pression une force qui neutralise ces deux actions. Quand les corps sont bons conducteurs, dès l’instant qu’une diminution de pression a lieu , les deux fluides se recombinent aussitôt , quelle que soit la vitesse de séparation, tandis que, lorsque l’un d’eux n’est pas bon conducteur, une diminution de pression n’entraine pas immédiatement la recomposition des deux électricités, laquelle met plus ou. moins de temps à s’effectuer, suivant le degré de conductibilité des deux corps pressés. L’expérience suivante met en évidence l’influence de la vitesse de séparation dans les effets électriques do pression. Presse/, un disque de liège sur une orange, et retirez-le ensuite vivement , il emporte avec lui un excès d’électricité positive assez considérable; mais, si on ne le retire que lentement, on trouve que cet excès va en diminuant, et, si la vitesse de séparation est très-lente, elle devient à peine sensible. (Becquerel.)

La chaleur modifie les phénomènes de pression. Si l’on prend un bouchon de liège bien sec, et qu’on le coupe par moitié avec un instrument tranchant , en pressant les deux parties séparées l’une contre l’autre , assez ordinairement elles prennent chacune un excès d’électricité contraire ; mais il arrive souvent aussi qu’elles ne sont pas électrisées. Si l’on élève de quelques degrés la température de l’un des deux disques , celle de l’autre restant constante , on trouve que la partie chauffée prend à l’autre l’électricité négative. Deux

CAUSES DU DÉGAGEMENT

morceaux de spath d’Islande, à la môme température , ne sont pas électriques par pression ; mais ii suffit d’une différence très-légère pour leur donner cette faculté. A température égale, les deux disques de liège ne doivent leurs facultés électriques de pression qu’à une différence dans l'état de leur surface : celle qui a le plus d’aspérités prend toujours à l’autre l’électricité négative. L’état des surfaces dans les corps mauvais conducteurs influe aussi sur leur qualité conductrice, car le spath d’Islande , qui est rangé parmi les corps les plus mauvais conducteurs (puisqu’il conserve pendant des semaines entières l'électricité qu’on lui a communiquée), devient suffisamment bon conducteur quand on lui a enlevé son poli, pour qu’il soit nécessaire de l'isoler si l’on veut qu'il conserve son électricité pendant quelque temps. Les aspérités déterminent donc non-seulement l’espèce d'électricité que doit prendre un corps mauvais conducteur , mais elles modifient encore son pouvoir conducteur.

Pour mesurer les effets électriques de pression, il faut un appareil qui permette de varier à volonté les causes qui influent sur leur production (*).

Fig. 6».

On prend une balance de torsion que l'on place sur une planchette horizontale <j<j, recouverte d’une glace ; cette planchette est

{*) Yoy. Becquerel , Traité de l'électricité et du magnétisme, t. Il , p too.

UE l'électjucitb.

suspendue, à l’aide de deux montants verticaux, à une travere AA d’un fort châssis en bois A ABU ; la cloche oo de la balance est percée dans sa partie supérieure d'une ouverture dans laquelle on fait passer un tube en cuivre qui descend dans son intérieur, et qui est maintenu sur la traverse horizontale par de fortes vis. A l'extrémité de ce tube, on fixe un appareil cc, composé de deux petits plans circulaires en cuivre qui peuvent se rapprocher ou s’éloigner au moyen de trois vis, et dont le plan inférieur est percé à son centre d’une ouverture de deux centimètres. C’est entre ccs deux plans qu’on place le corps qui doit être soumis à la pression. Ce petit appareil communique au réservoir commun , par le moyen d’une chaîne métallique qui donne ainsi un écoulement à l’électricité. Lorsque l'on veut élever la température du corps, on verso dans le tube de cuivre bh un liquide chaud.

On pratique aussi deux ouvertures dans la planchette : l’une , d’environ un décimètre de diamètre, pour l'usage intérieur de la balance, peut être fermée à volonté avec une capsule en verre dont le bord est revêtu d’une douille à vis : cette capsule est aussi de»- . tinée à recevoir les substances qui absorbent l’humidité de la cloche. L’autre ouverture uw sert à passer un petit tube en verre recouvert d’un vernis à la gomme laque, et portant à son extrémité supérieure le corps qui doit presser celui qui est placé entre les deux plans circulaires ; ensuite, quand on veut exercer la pression, on pose ce tube, au moyen d’un petit support, sur l’une des extrémités d’un fléau de balance , dont l’autre est disposée pour recevoir les poids nécessaires à la production de la pression. L’ouverture pratiquée dfms la planchette est suffisamment grande pour que ces mouvements ne soient pas gênés; de plus, afin d’empêcher la communication de l’air extérieur avec celui de la cage de la balance de torsion, on fixe , au moyen d’un anneau , autour de l’ouverture un cylindre en baudruche, au milieu duquel passe le petit tube, et dont les dimensions sont telles, que la peau légère dont il est formé ne gêne nullement les mouvements du petit tube. Le fléau de la balance se hausse et se baisse ii volonté h l’aide d’une vis de pression ; ensuite on dispose l’appareil de manière que le fléau soit dans une direction horizontale, lorsque les deux corps soumis à la pression ne font que se toucher. Les choses ainsi disposées, on exerce la pression; puis, pour séparer les corps, on se sert de deux ressorts disposés de manière à recevoir une tension déterminée. Les ressorts, revenant à leur état primitif, entraînent avec

144 CAUSES DU DEGAGEUEIST

eux le fléau ; les corps se trouvent donc sortir de la compression avec une vitesse égale à la tension du ressort. Le corps placé à l’extrémité du tube étant sorti de la compression , il faut pouvoir le présenter au disque de clinquant suivant sa plus grande surface ; on y parvient en formant ce tube de deux pièces, et les réunissant au moyen d'une charnière à boulon. Passant ensuite ce tube qui est plein dans un autre tant soit peu plus large , les deux parties se trouvent en ligne droite ; veut-on présenter le corps au disque de clinquant, on retire un peu le tube de son enveloppe, et la partie supérieure trébuche aussitôt .

Le plus souvent, l’excès d’électricité acquis par chacune des substances au sortir de la compression est très-faible. Si l’on prenait, par conséquent, pour fil de torsion un fil d’argent, tel que Coulomb l’a employé dans sa balance , la répulsion serait peu sensible, et quelquefois même nulle; il faut le remplacer par un autre qui ait une force de torsion bien plus faible. Les fils de platine d’une grande finesse, tirés à la filière à la manière de Wollaston , remplissent parfaitement ce but; mais il faut avoir la précaution de choisir le degré de finesse convenable, car on s’est assuré que, lorsque ces fils ont atteint un certain degré de ténuité, la torsion d’un petit angle dérange assez l’état d'agrégation des molécules pour que celles-ci ne reprennent plus leur position primitive d'équilibre. Il en résulte que les oscillations d’un petit pendule horizontal suspendu à l’extrémité de ce fil ne sont plus isochrones ; on doit donc le rejeter.

L’expérience prouve que les intensités électriques croissent proportionnellement aux pressions, pour des pressions qui ne dépassent pas 10 kilogrammes. (Becquerel.) Cette loi s’étend-elle à des pressions plus élevées? Il est difficile de répondre à cette question ; car nous ferons remarquer qu’il est probable que la quantité d’électricité que prend chaque corps pendant qu’on le comprime est dépendante du degré de l’attraction que les molécules des surfaces exercent les unes sur les autres ; mais comme on ne peut apprécier les rapports existant entre l’attraction et la pression , ou le rapprochement plus ou moins grand des molécules , il est impossible de déterminer les rapports entre les quantités d’électricité correspondantes. En outre, la difficulté de séparer instantanément les deux corps comprimés, sans passer par des pressions intermédiaires successives, rend pour ainsi dire impossible la détermination des rapports en question.

DE l’ÉEECTBICITÊ. 145

En considérant la manière dont le dégagement de l’électricité croît dans les corps par l’augmentation de la pression , ne peut-on pas y rapporter certains phénomènes lumineux dont on ne connaît pas encore bien l’origine ? On dit , par exemple, que dans les mers polaires il arrive souvent que des blocs de glace, en se heurtant, font jaillir de la lumière. Ces blocs énormes arrivent à la rencontre les uns des autres avec des quantités de mouvement considérables; leurs parties constituantes doivent donc éprouver une compression énorme qui les constitue dans un état électrique différent; mais, aussitôt que la compression a cessé , les deux électricités se recombinent ensemble pour lormer de l’électricité naturelle, et il en résulte une lumière plus ou moins vive, selon la tension de l'électricité dégagée.