‹ Traité d'électricité et de magnétisme, t.1Chapitre 17 sur 83 · partie inférieure · texte numérisé non relu

partie inférieure

Afin de comparer les effets d'induction des différents milieux, on opère avec deux appareils exactement semblables, et on se place à proximité d’une balance de torsion, pour apprécier l'intensité des différentes charges électriques. On met dans un des appareils de l'air; dans l’autre, des hémisphères de gomme laque ou de verre. On donne une charge à la boule intérieure de l'appareil plein d'air, dont on mesure la tension à l’aide de la balance de torsion ; puis on fait communiquer les deux appareils par les boules G touchant aux conducteurs intérieurs. On mesure ensuite après le contact les charges des deux boules A en les enlevant des vases et les portant dans la balance de torsion. Il est évident que l’électricité se répartit sur chacune d’elles et agit par influence sur le vase sphérique enveloppant et qui communique au sol; elles prennent alors d’autant plus d'électricité que le pouvoir d'induction de la substance isolante est plus grand. En opérant ainsi, M. Faraday est arrivé aux conclusions suivantes :

1° L'induction ou action par influence parait être une action des particules contiguës. des corps isolants, par l'intermédiaire de la-

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quelle la puissance électrique est transmise à distance ; on doit donc la considérer comme une polarité des particules du corps interposé.

2° Les meilleurs isolants solides, la laque, le verre, le soufre, ont des propriétés conductrices faibles il est vrai, mais sensibles, et qui permettent à l'électricité de les pénétrer, tout en servant à transmettre les actions par influence ; plus les corps sont isolants, moins la charge sensible pénètre dans l'intérieur.

Cette conductibilité est rendue manifeste par la présence des résidus, ainsi qu’on l’a dit à propos des condensateurs. Dans ces expériences, après avoir déchargé un des appareils semblables à celui de la fig. 29, au bout de quelques minutes on retrouve une charge qui montre qu’une certaine portion de l'électricité pénètre dans le milieu (soit gomme laque, soit verre) et revient ensuite sur ses pas pour donner une charge plus faible.

3° Les gaz possèdent à peu près le même pouvoir inducteur. Les variations dans la pression ou la densité n’ont aucune influence pour modifier cette propriété générale. Ainsi dans l’air raréfié les actions par influence se transmettent comme dans l'air ordinaire.

4° Les pouvoirs inducteurs des corps peuvent être représentés par les nombres suivants :

Air et gaz à diverses pressions. ...... 1 FINE BIASS EP cHeeeneueee ce 110 Gommelaque nm meet Soufrer. hear See te 01

Ainsi, au travers du soufre, l’action par influence produite par une même charge électrique est plus forte qu’au travers d’une même épaisseur d’air.

Les physiciens qui se sont occupés de cette question après M. Faraday, et parmi lesquels nous citerons MM. Harris, Matteucci et Masson, ont trouvé des résultats peu différents. On doit seulement faire remarquer que si dans les gaz raréfiés le pouvoir inducteur est le même que dans les gaz à la pression ordinaire, dans le vide l’induction devrait également avoir lieu; or, il est généralement admis que dans le vide absolu l'électricité ne pourrait se transmettre, parce qu'il n’y aurait plus de particules matérielles pour permettre à la polarité de s’établir. Mais pour traiter cette question il est nécessaire d’avoir recours à d’autres phénomènes que nous ne pouvons décrire maintenant; nous la reprendrons dans le livre suivant, en traitant du pouvoir conducteur des corps.

Résistance à la décharge électrique; pouvoir isolant. Lorsque l’action par influence qui s'exerce entre deux corps chargés d'électricité contraire est suffisante pour vaincre la résistance qui s’oppose à la réunion des deux électricités, il y a décharge électrique. Dans les corps solides, quand cet effet se produit, il y a quelquefois rupture du corps intermédiaire ; dans les liquides et les gaz la mobilité des particules est cause que l'équilibre moléculaire n’est pas détruit, et que les mêmes effets peuvent se reproduire à diverses reprises.

La quantité d'électricité nécessaire pour donner une décharge dans l'air varie proportionnellement avec la distance entre les balles ou entre les points de décharge, c’est-à-dire qu’il faut une quantité d'électricité double pour une distance double ; en outre, en faisant varier la pression ou la densité de l'air, les quantités d'électricité nécessaires pour produire la décharge à travers un intervalle constant sont également en raison directe de cette densité (Harris). Il résulte de là que si la quantité d'électricité reste la même, tandis qu’on fait varier la distance de la décharge et la densité de l'air, on trouve que ces deux valeurs sont en raison inverse l’une de lautre, el ’est-à-dire que la même quantité d'électricité passe à une dis- (44 tance double quand l’air est raréfié de moitié.

Les variations de température dans l'air ne produisent aucun changement dans la quantité d'électricité nécessaire pour opérer une décharge au travers d’un espace donné.

Voici l'appareil dont M. Faraday a fait usage pour comparer les résistances que présentent l'air et diverses substances à la décharge électrique (fig. 29 bis, page suivante).

a est un vase de verre, fermé au sommet et au fond au moyen de 14 deux plaques de cuivre; b est une tige métallique mobile passant | dans une boîte à cuir et terminée en bas par une petite boule de | FE cuivre $ et au-dessus par un anneau. La plaque inférieure repose | R sur un tube de cuivre muni d’une douille et d’un robinet d’ar- | rêt f; une boule de cuivre Z est fixée sur la plaque inférieure; [1 le verre du vase est recouvert d’une couche de vernis à la gomme laque. Au moyen du tube on peut faire le vide dans l’intérieur et y \ | introduire du gaz. l’autre partie de l'appareil consiste en deux supports isolants k, t, auxquels sont attachées deux boules de cuivre (1 à travers lesquelles passent des tiges mobiles 1, #, terminées par des (| boules de cuivre. x est l'extrémité d'un conducteur isolé qui reçoit l'électricité positive ou négative d’une machine. p et o sont deux fils

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Fig. 29 bis.

de communication; gr est un fil de métal qui, unissant les pieds des appareils, communique avec un conducteur de décharge. Au moyen de cet arrangement, la décharge peut passer entre s et / ou entre S et L, à une distance fixe, selon qu’elle trouve plus de facilité à franchir l'intervalle v que l'intervalle v. On introduit successivement un gaz dans le vase, et l’on cherche à balancer la décharge en cet endroit avec celle qui s’opère dans l'air; mais quand l'intervalle # est assez petit, toute la décharge peut y passer; en le rendant plus grand , la décharge a lieu en v. Quand la résistance est la même en % qu’en », la décharge a lieu tantôt d’un côté, tantôt de l’autre ; dès lors, en prenant une distance fixe, celle de x par exemple, on peut comparer la résistance ou pouvoir isolant de l'air à la résistance d’un autre gaz.

On à opéré successivement avec l'air, oxygène, l’azote, Phydrogène, le gaz acide carbonique , le gaz oléfiant, le gaz de la houille et le gaz acide chlorhydrique. Dans les expériences, # était constamment égal à 0,62 de pouce anglais et les sphères avaient les dimensions suivantes :

Les boules s et S pouvaient être rendues positives ou négatives,

en faisant communiquer x avec l’un des deux conducteurs de la machine. Voici les résultats obtenus en notant l'intervalle le plus petit, le plus grand , et le moyen en », intervalle qui n’est jamais constant, attendu qu’à la limite la circonstance la plus légère détermine la décharge dans l’air ou dans le vase.

Dans les résultats suivants, les intervalles sont exprimés en fractions de pouce :

Plus petite Plus grande Moyenne.

Aïrs.et.S positif....1....:... 00:00 0,79 0,695 Its etSmésaut ere 0 009 0,68 0,635 Oxygène s et S positif. ........... 0,4 0,60 0,505 14" s'et/Snégatif.. 1% 0,50 0,52 0,510 Azote s'et Siposilif.............. 0,55 0,68 0,615 Id set Snégatife ne 0,59 0,70 0,645 Hydrogène s et S positif. ......... 0,30 0,44 0,370 Id. set Snégatif.......... 0,25 0,30 0,275 Acide carbonique s et S positif. ... 0,56 0,72 0,640 Id. setS négatif.... 0,58 0,60 0,590

Gaz oléfiant s et S positif. ........ 0,64 0,86 0,750 Id. set S négatif......... 0,69 0,77 0,730 Acide carbonique s et S positif..... 0,37 0,61 0,490 Id. sets négatif.... 0,47 0,58 0,725

Acide chlorhydrique s et S positif... 0,89 41,32 1,105 Id. s ét S négatif.. 0,67 0,75 0,720

Ces résultats montrent qu’il y a une différence très-remarquable et constante dans la direction de la décharge, quand l'électricité des boules s et S change de signe. La différence entre la plus grande et la plus petite distance est toujours plus considérable quand les petites boules sont positives que lorsqu'elles sont négatives ; c’est ce qu'indiquent les nombres suivants :

Positif. Négatif. Dans lailene-cherer-re 0,19 0,09 Oxygène. ............1 0,19 0,02 ATZOtE Trenet vs. 0,13 0,11 Hydrogène. ........... 0,14 0,05 Acide carbonique. ...... 0,16 0,02 Gaz oléfiant............ 0,22 0,08 Gaz de la houille........ 0,24 0,12 Gaz chlorhydrique. . ...…. 0,43 0,08

En prenant l’intervalle moyen pour la mesure du pouvoir isolant I x

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