CHAPITRE n

'ËlKt ^lertriqne de la terre et de l'atmosphère par un eiel serein.

' Sous un ciel serein, l'air se comporte toujours comme s^il était électrisé positivement, et la terre comme si eHe l'était pég*ativement. On constate Tétat négatif de la terre en plaçant f ua des bouts en platine du fil conducteur d^un multiplicateur dans un Ueu bumide et profond, l'autre dans une partie sèche du terrain ou d'un bâtiment y attenant. En expérimentant de cette naanière, Peltier s'est assuré que le sol est constamment négatif, mais à des degrés diffét*ent$, suivant l'état hygrométrique et la température de Tair. Quand le bout extérieur du fil du multiplicateur est libre dans l'^iir, L'appareil n'accuse pas toujours de courant, à raison probablement de la mauvaise conductibilité de l'air; la déviation n^a Ueu que. lorsque la tension est très- forte ou que Tair est suffisamm^t hufnide. 11 faut faire attention en outre à la polarisation des deux bouts de fil en platine, ou des lames de même métal qui. s'y trouvent fixées, laquelle polarisation, se manifestant peu d'instants après que le circuit est fermé, masque les effets que l'on veut observer. Le seul moyen de la détruire est de retirer les bqutsou les lames de platine

ELECTRICITE ATMOSt>H?JllQDK« 393

des lieux d^observation ^ de lès lavef daBs l'eau distillée^ 4è les faire rougir et de les remettre ensuite en place.

La quantité d'électricité positive qui existe dans l'air, varie suivant les localités; elle est en général plus forte dans les lieux les plus élevés et les plu^ isolés; elle est nulle dans les maisôos/sous les arbres^ dans les rues^ dans les cours; elle est néanmoins isensible dans les villes, au milieu ^s ^andes places, et principale-* ment sitr les quais, où elle est plus forte qu^en rase campagne.

Pour se rendre compte de ces divers effets, il faut faire attention que, l'atmosphère et la terre se trouvant constamment dans deux états électriques contraires, cestleux éleotricitéa doivent se recombiner continuellement dans les couches d'air inférieures jusqu'à-iine certaine hauteur, par Tintermédiaire des corps situés à la surface du sol; en rase campagne, Texpérience prouve qu'on ne eonmience à trouver de Télectricité positive qu'à 1 mètre ou i»,30 au-dessus du sol; la recomposition s'effectue donc jusqu^à cette hauteur, quand aucune cause étrangère ne vient la troubler. Au delà, l'iti* tensité électrique augmente suivant une loi qui n'est pas connue, laquelle dépend du plus ou du moins de vapeurs qui se trouvent dans Tair. On constate Paccroissement d^électricité positive en élevant au-dessus du sol un ballon , unr cerf-volànt , ou en lançant des flèches avec un arc. L^expérience avec les flèches a été faite au grand Sain VBemard, sur un des plateaux qui avôisinent Phospice* Elles ont été lancées à 80 mètres au-dessus du sol. On a trouvé que, par un ciel parfaitement pur, Texcès de Pélectricité positive va toujours en augmentant (Becquerel). Peltier a également constaté ce faitavec un ballon captif ; seulement il a reconnu que dans certaines circonstances, lorsqu'il existe dans l^ir des nuages à peine visibles, l'électricité devient nulle, puis négative, pourTèvenir, peu de temps après, positive.

^ A la surface de la terre,, les corps et les appareils iiont plongés au milieu d^une atmosphère. constamment chargée d^électricité, dont la tension , comme on vient de le dire, va en augmentant en s'éloignant du sol; en s'élevant dans l'air on obtient une charge positive,' en s'abaissant une charge négative. Ces effets peuvent s'expliquer de deux manières ; 1° en supposant que la terre et l'atmosphère sont constituées dans deux états électriques différents ; 2° en admettant que la terre et l'atmosphère sont toutes deux électrisées de la même manière, mais avec des tensions différentes. Ces actions parinfluence^ analogues à celles qui ont été étudiées par Erman, et en général tous

194 Bf.lCTBICITi ATlKMBHÉilQUI.

]m eOets aoeusés par tes éleetroicopeft^ peuvent être expliquée dans l'une et l'autre de ces suppositions. Or, oomn^e jl est imposiùble de résoudre raltomatlve , nous continuerons à raisonner daas ta première hypothèse , les effets étant plus simples à exprimer; il n'y aurait que de très*£aibtes changements d'expression à fîûre pour donner les mêmes explications dans la seconde, car il aufiirait do faire intervenir le» effets d'influence et les différences de tenmon.

Des faits observés on tire les conséquences suivantes v

V Dans les temps sereins y la terre est électrisée négativement , et Tatmosphère positiveiuent.

9** Tout corps placé à la surface de la terre partage son état électrique, lequel augmente d*autant plus qu'il forme une {d<ïa.gninde saillie au^essus de cette surface ^Peltiei*).

3^ Lorsqu'on isole un corps, aprèa l'avoir mis préald)ljement en eommuatcation avec le sol , il se trouve en équilibre d$ tension aveor ce dernier : Télectroscope à feuilles d'or n'aoouae alors aucun ef-^ fet; mais si le ciel est serein, et qu'on élève Tappareil aindessus^n sol, les feuilles d'or divergent en vertu d'tia excès d'électricité po-^ sitive. En redescendant Félectroscope, le premier équilibre est re« produit, et la divergence devient nulle, ^i l'on se trouve sur une partie élevée du sol, il peut se faire qu'en descendant l'appareil , il accuse l'électricité négative. Ces diverses cxpérienops exigent que la tige soit terminée par une boule unie, afin d'éviter les effeta d'influence. . -

4° La tension de l'éloctricité positive croît à mesure que^l'on s'é« lève dans l'atmosphère.

5° L'eau , à la surface de la terre, qui participe à l'état négatif de^ celle-tci, se vaporise avec plus de facilité sous l'influence positive de* l'air, et d'autant plus que cette influence est plus' considérable. Les vapeurs négatives se répandent ensuite dans l'atmosphère,- suivant leur densité et la répulsion électrique propre à leurs molécules, tant que ces dernières restent à Potat do globnle3 vésioulairés.

&* Les appareils fixes de peu d'étendue ne sont d'aucune utilité, dans un temps seo et serein, tittendu qu'ils restent toujours en équilibre dans le lieu où ils ont été mis et qu^Hs ne peuvent iafsser échapper l'électricité retenue sur leurs parois, à cause de la séche^» resse del'^ir*

11 n'en est plus de même lorsqu'ils ont des longueurs considéra-' blés, et qu'ils aont par conséquent trèsrélevés; dans oe cas, Tappa»* reil perd son électricité d'influence. -

RLECTtttClTi A'FIIOSMlBRlQtJl. 805

V Lorsque l'air est un peu hiindide, l'écoulèifneni de réiectricité est favorisé^ et Ton peut obtéotr des courants continus avee de moindres longueurs de fll, courants que Ton observe à l'aide des multiplicateurs. Il est nécessaire de se inettre en garde contre les effets électriques provenant de l'altération des conducteurs. . <-

Variations de IHnt ensilé électrique de l'air par un temps àerêin. Variations diurnes. Lés faits qui viennent d'être exposés montrent combien sont complexes les variations de rélectricitér atmosphérU que. De nombreuses observations Ont été laites depuis le commencement de ce siècle, et même avant^ pour établir ce qu'il y avait dé fixe dans ces variations; on a déduit des moyennes leâ conséquences suivantes : lorsque le ciel est serein, Texcès d'électricité positive, qui est assez faible un peu avant le lever du soleil, augmente peu h peu près de son lever, puis rapidement, et arrive ordinairement quelques heures après à son premier maximum^ Cet excès diminue d'abord rapidement, ensuite lentement, et arrive à son minimum quelques heyres avant le coucher du soleil; 11 recommence à mon^ ter dès que le soleil approche de rhorizon, et atteint, peu d'heures après, son second maximum, puis diminue jusqu'au lever du so« leil ; il recommence ensuite le lendemain la même marche.

M. Arago, en 1*830, au mois de mars, a feit plusieurs séries d'observations qui lui ont permis de fixer comme il suit les heures, des maxima et des minima pendant les jours sereins :

Le 3, un premier minimum à 7 heures 80 minutes du matin; un premier maximum à 9 heures.

Le 4, un premier minimum à 7 heures 10 minutes eWvîron; un premier maximum à 8 heures 15 minutes.

Le 6, le premier maximum à 9 heures 15 minutes du matin.

Le 14, le premier maximum à 9 heures.

Le 16, le premier maximum à 9 heures.

Le 20, le premier maximum à 8 heures 10 miniltes.

Le 28, le premier maximum à 9 heures. \ '

La, moyenne relative au premier maximum est 8 lieures 4-8 mi* nutes du matin environ : Schubler avait trouvé, pour le mois de mars 1811, 8 heures 30 minutes. Ainsi, à cette époque de l'année, l'électricité atmosphérique atteint son premier maximum un peu avant 9 heures.

Les heures des màxima et des minima, pourra même liauteur atmosphérique, changent suivant les saisons. M. Quetelet a déduit de nombreuses observations faites à Bruxelles les conclusions suivantes:

386 BLKCTRtCITE ATII0$PHE|11QC>&.

Le premier miaimuin arrive, en été, avant B heures du matin^ et vers 10 heures en hiver; le second maximum s'observe après 9 heures du soir en été, et vers 6 heures en hiver« L'espace de temps qui sépare les deux maximaest donc de plus 13 heures à répoque du solstice d*été, et de 8 heures seulement au solstice (ji'hiver. -

Le minimum du jour se présente vers 3 heures de l'après-midi en été, et vers 1 heure en hiver. Les observations faites jusqu'ici à Bruxelles ont été insuffisantes pour étabUr la marche du minimum de la nuit.

L'instant qui représente le mieux 1 état moyen . électrique de la journée dans les différentes saisons^ arrive vers 11 heures du matin.

M. Bhrt , qui a réuni 15,170 observations faites à Kew, dans une période de cinq années, a pu déterminer l'heure du minimum nocturne, en même temps qu'il a précisé la marche des variations diurnes; sur ce nombre, 14,515 étaient positives, et 665 négatives. Dans la discussion, M. Birt a fait at)Straction de l'influence des saisons et de l'état du ciel ; il s'est borné à chercher des moyennes générales.

P'après la moyenne de trois années, à chacune des heures d'observation, c'est-à-dire à toutes les heures paires, temps moyen de Greenwich, pendant le jour et la nuit, la tension de l'électricité est à son minimum à deux heures du matin. A partir de cette heure jusqu'à six heures du matin , il y a augmentation graduelle ; après cette heure, la tension croit plus rapidement, sa valeur à huit heures du matin est presque double (Je celle de six heures; l'accroissement est alors plus gradué jusqu'à dix heures, époque du premier maximum, ou maximum du matin. A partir de cette heure, la tension décline graduellement jusqu'à quatre heures du soir, époque où sa \^leur n'est que légèrement supérieure à celle de huit heures du matin. Ce second minimum est appelé minimum diurne, pour le distinguer du minimum nocturne; après cela, la tension augmente rapidement jusqu'à huit heures du soir, et, après une légère élévation à dix heures du soir, époque du maximum prinr cipal du soir, la marche ascendante de la tension est terminée. Le maximum du soir est notablement supérieur à celui du matin ou de dix heures. Entre dix heures du soir et minuit, la tension décroît presque jusqu'à la valeur du minimum diurne.

D'après les résultats précédents,, on a en résumé :

ÉLbCTftICITE ATlIOSPUBfilQUE.

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