A DE OS SORA

te

des gaz, ces résultats, qui présentent de grandes ditférences, montrent néanmoins que sous Ja même pression , et les petites balles étant chargées positivement, le gaz acide chlorhydrique a trois fois le pouvoir isolant du gaz hydrogène, et presque le double de celui de l'oxygène, de l’azote et de Pair.

Les différences observées dans les pouvoirs isolants des gaz dépendent donc de leur nature et non pas de leur densité. Car dans les tableaux précédents l’ordre relatif au pouvoir isolant n'est pas en rapport avec celui qui résulterait de la comparaison des poids spécifiques.

D’un autre côté, M. Harris a reconnu qu’en raréfiant l'air aux deux tiers de sa densité ordinaire, il a les mêmes pouvoirs isolants que l'oxygène, quoiqu'il n’ait ni la même densité ni la même pression.

Nous ferons remarquer encore que les séries positives et négatives des intervalles moyens ne donnent pas la même différence. Les nombres négatifs sont inférieurs aux nombres positifs; mais l’ordre des résultats positifs et négatifs n’est pas le même: ainsi dans l'air, l'hydrogène, l'acide carbonique , le gaz oléfiant et l'acide chlorhydrique , la tension électrique s’élève plus haut quand la plus petite balle est rendue positive que lorsqu'elle est négative, tandis que dans l'oxygène, l'azote et le gaz de la houille , c’est l'inverse.

Nous avions montré précédemment que les gaz possèdent tous sensiblement la même capacité inductive, les résultats que nous venons de rapporter prouvent que ces mêmes gaz n’ont pas le même pouvoir isolant: ces deux propriétés sont donc essentiellement distinctes l’une de l’autre.

Quand on passe des corps gazeux aux corps liquides ou solides , si l'on augmente la tension électrique jusqu'à ce que la décharge ait lieu entre deux conducteurs, on trouve qu'elle doit être plus élevée dans les liquides que dans les gaz, et plus élevée encore dans les solides. Ces effets tendent done à prouver que le pouvoir isolant est en rapport avec le nombre de particules, puisqu'il est d’autant plus grand que les corps sur lesquels on opère sont plus denses.

D’après M. Masson, les nombres suivants expriment les résistances à la décharge électrique de différentes substances placées entre des boules de même diamètre :

INT HA SRE OST ONE are I HYÜTOSÈNET Reese MU O8 Acide carbonique . ....::..

ù Éthons times .... entre 7et8 1 Eau. s sh smentre 42 et43

à Alcool... entre 19.et 1414 Essence de térébenthine.. entre 15 et16 | 4

Déperdition de l'électricité par les supports et les milieux envi- h

ronnants. Un corps conducteur électrisé et isolé perd assez rapi- $ dement son électricité dans un temps donné. Deux causes concou- | rent à cette perte : la première est la nature des supports, qui n’iso- ê lent jamais parfaitement; la seconde provient de ce que le corps électrisé est enveloppé par l'air atmosphérique ou par un milieu plus ou moins isolant suivant la nature de ses parties constituantes et la quantité d’eau qui s’y trouve.

Coulomb a cherché à déterminer par l'expérience comment varie Ÿ

la déperdition de l'électricité dans différentes conditions. Il s'est È servi à cet effet de la balance de torsion, qui permet d'estimer à k

chaque instant la tension électrique d’un corps électrisé fixé sur différents supports et placé au milieu d’atmosphères diverses. Parmi les résultats obtenus, nous citerons les suivants :

1° Des supports commencent à isoler parfaitement toutes les fois que la réaction électrique du corps est proportionnelle à la racine carrée de leur longueur. Ainsi, dans le même état de l’air, un support d’une longueur quadruple isole parfaitement une quantité double d'électricité.

2% Lorsque la tension électrique d’un corps n’est pas très-considérable , un petit cylindre de cire d'Espagne ou de gomme laque de 1-millimètre de diamètre et de 40 à 45 millimètres de longueur suffit pour isoler parfaitement une balle de sureau de 44 à 43 millimètres de diamètre.

tre

3° Lorsque l’air est sec, un fil de soie très-fin, passé dans de la | cire d’Espagne bouillante et ne formant qu'un cylindre d'un quart {| de millimètre de diamètre et de 13 à 46 centimètres de hauteur, ; remplit le même objet. |

4° Un fil de verre tiré à la lampe d’émailleur, de 13 à 14 centi- | mètres de longueur, n’isole la balle que dans des jours très-secs, a et lorsqu'elle est chargée d’un très-faible degré d'électricité. il

Coulomb a trouvé en outre que la perte d'électricité dans les | À mêmes conditions de l’atmosphère est proportionnelle à son inten- || sité. AL

M. Matteucci, en examinant la déperdition électrique qui s’opère entre deux boules séparées par un milieu gazeux, a été conduit à une

conclusion différente; il a trouvé que dans l'air, le gaz hydrogène et Pacide carbonique sec, la perte de l'électricité n’est pas proportionnelle à son intensité, et qu’elle s’éloigne d’autant plus de celle qui serait donnée par la loi de Coulomb, que les charges électriques avec lesquelles on opère sont plus grandes, et qu’on augmente davantage la distance à laquelle les deux boules électriques sont placées. M. Matteucci pense en outre que dans les gaz, et pour de faibles charges électriques, il n’est pas exact d'admettre que les molécules gazeuses sont attirées par les corps électrisés, les touchent, et en sont ensuite repoussées pour céder la place à d’autres molécules; il suppose qu’il arrive avec les molécules gazeuses ce que l’on observe avec les solides et les liquides , savoir, que ces molécules sont attirées par le corps électrisé, restent adhérentes à ce corps en attirant d’autres molécules gazeuses autour d’elles, de manière à propager l’électricité de proche en proche comme dans les corps solides; ce n’est que dans le cas de fortes charges électriques que les molécules gazeuses peuvent être mises en mouvement, comme cela arrive pour les solides et les liquides. Des expériences que nous indiquerons dans les livres IE et IV semblent prouver d’une autre manière et dans d’autres circonstances la conductibilité propre des molécules gazeuses.

Conductibilité des corps mauvais conducteurs. Nous avons vu que lélectricité s’écoule avec facilité dans les métaux et les liquides, c’est-à-dire dans les corps bons conducteurs de lélectricité; les différences que ces substances présentent à cet égard ne peuvent être accusées qu’en opérant à l’aide des courants électriques , comme on le verra dans le livre suivant. Mais il n’en est pas de même pour les corps médiocres conducteurs; si leurs molécules permettent à l’électricité de se propager de proche en proche, plus ou moins facilement suivant leur nature , les effets d’attraction et de répulsion et les phénomènes lumineux peuvent alors nous donner des indications sur la facilité qu’ils possèdent de transmettre l’électricité.

M. Rousseau a mis à profit cette propriété dans le but d'apprécier les différents degrés de sophistication de différents corps, et en particulier des huiles. Il a fait usage pour cela d’un électroscope analogue à celui qui est représenté fig. 16, et qui permet d’estimer la plus ou moins grande charge électrique d’un corps d’après la déviation d’une aiguille de cuivre chassée horizontalement de sa position par rapport à une tige fixe. L'action répulsive de l’électricité,

ainsi que nous l’avons dit, est contrebalancée par l’action attractive du globe sur une petite aiguille aimantée placée au centre de l'aiguille conductrice mobile. La tige de l’électroscope est terminée par une petite coupe sphérique dans laquelle on place successivement le corps isolant dont on veut déterminer le pouvoir conducteur. La source électrique constante est une des extrémités d’une pile sèche terminée par une petite boule de cuivre qui plonge au centre de la coupe sphérique. Ainsi l'électricité ne peut passer de la pile sèche à l’électroscope que par l'intermédiaire du corps isolant contenu dans la coupe. Quand le corps isole complétement, l'aiguille de Pappareil reste au zéro; mais comme lélectricité pénètre peu à peu au travers des différents corps, tels que le verre, le soufre, la laque, etc., suivant le degré de perméabilité, Paiguille se dévie plus où moins rapidement. L'appareil ainsi disposé a reçu le nom de diagomètre.

M. Rousseau a pu ainsi observer qu'avec des corps conducteurs placés dans la petite coupe l'aiguille se portait à sa déviation maximum à peu près de la même manière, dans un temps trèscourt; mais quand le corps était mauvais conducteur, alors l'aiguille n’arrivait à la même déviation qu'après un temps plus ou moins long. En comparant entre elles les différentes huïles, il a reconnu que l’huile d’olive présentait des propriétés isolantes plus grandes que les autres ; aussi la petite épaisseur de cette substance placée dans la coupe prolongeait jusqu’à quarante minutes le temps nécessaire pour obtenir la déviation maximum de l'aiguille, quand l'huile d'olive était très-pure. L'huile de pavot ou autre produisait le même effet en vingt-sept secondes. En mettant seulement + d'huile étrangère dans l'huile d'olive, on réduisait au quart le temps nécessaire à la déviation ; il était donc de dix minutes,

M. Rousseau a fait également une application du diagomètre à quelques autres produits commerciaux et pharmaceutiques; il à observé des anomalies qui mettent sur la voie pour signaler leur sophistication. Il est à regretter que ces résultats curieux n’aient pas été suivis, et qu’on n’ait pas encore tiré parti de ces premières tentatives de Papplication de la conductibilité électrique à l’analyse des différents produits. On doit remarquer que dans une foule de circonstances les propriétés physiques des corps sont invoquées comme conduisant sùrement et rapidement à leur composition; ainsi la pesanteur spécifique, la polarisation circulaire , ete, sont

LPATS 4

LT CTI 5

utilisées journellement dans les arts; pourquoi n’en serait-il pas de même de la conductibilité électrique ?

Conductibilité superficielle des corps. Lorsque l'électricité s’écoule à la surface des corps, suivant leur nature, leur mode de cristallisation, elle ne passe pas avec une égale facilité dans toutes les directions. M. de Sénarmont a fait sur ce sujet des expériences fort curieuses dont nous allons parler, et qui conduisent à des résultats très-intéressants pour lPétude des propriétés physiques des corps cristallisés.

Pour observer ces effets, on découpe dans une feuille d’étain un trou exactement circulaire, et on la colle sur la surface plane d’un corps mauvais conducteur, de manière à la recouvrir entière- | ment. On place normalement au centre de l'ouverture circulaire | de l'armature, et sur la surface même de ce corps, une pointe mé- | tallique isolée mise en communication avec une source d’électri- | cité. Quand celle-ci fonctionne, l'électricité ne peut s’écouler | qu’en se dirigeant vers la circonférence, sur une surface non conductrice. En supposant cette surface parfaitement homogène, il n’y a pas de motif pour que électricité se porte vers tel ou tel | point de la circonférence ; mais il n’en est pas de même si, par | suite d’arrangeménts moléculaires, les diverses parties superfi-

cielles ne possèdent pas la même conductibilité.

Dans le principe, on provoquait une explosion entre la pointe | centrale et la circonférence métallique, à l’aide d’une petite batterie, La décharge laissait sur le cristal une trace persistante de son passage; cette trace, sur quelques cristaux tels que le gypse, était à peu près normale au clivage sec et vitreux. Ce mode, dans certaines circonstances , donnant des effets qui disparaissent dans les anomalies accidentelles, on opère dans Pair raréfié sous le récipient de la machine pneumatique. A la vérité, le passage de l’électricité sur la surface du cristal ne laisse pas de traces permanentes | mais il se produit dans lobscurité une lueur qui permet de suivre | toutes les particularités du phénomène.

Voici ce que l’on observe : avec les cristaux du système régulier, Pélectricité s'échappe uniformément de la pointe centrale, de manière à couvrir la surface du cercle d’une lueur uniforme. L’effet parait être le même avec les cristaux prismatiques à base carrée el rhomboédriques, mais seulement quand la face dexpérimentation est perpendiculaire à l'axe de symétrie.

PHÉNOMÈNES GÉNERAUX. 51

Avec des cristaux dé tout autre système , la lueur se montre suivant deux directions opposées et forme un diamètre lumineux qui s'oriente dans un azimut fixe, où s’épanouit un peu en éventail et se balance par quelques oscillations légères à droite ou à gauche de sa véritable direction.

Si le récipient de la machine pneumatique renferme une certaine quantité d’air, on voit de petites étincelles brillantes se mêler à la lueur violacée permanente.

Les deux électricités n’agissent pas de la même manière. Lorsque la pointe centrale est positive il se produit des effets bien nets ; ces effets sont complétement indéterminés avec la pointe rendue négative. L’électricité négative s’est toujours comportée, dans les expériences de M. Sénarmont , à l'égard d’un cristal de nature quelconque, comme l'électricité positive sur les cristaux du système régulier.

Tous les cristaux ne sont pas également propres à produire ces phénomènes, même avec l'électricité positive; il existe entre les effets des différences qui sont très-grandes et qu'il faut rapporter soit à l'énergie très-diverse avec laquelle agit la force directrice , soit à l’imperfection de la méthode expérimentale, qui ne permet pas d’observer de légères inégalités. On conçoit que l’état de la surface doit intervenir dans les effets produits : si la surface est unie, comme cela arrive lorsque le clivage est net, orientation est régulière ; mais elle cesse de l'être si cette surface est rugueuse, striée, rayée, dépolie ou polie artificiellement. Les stries et aspérités naturelles ne paraissent avoir une influence bien sensible que lorsqu'elles sont très-prononcées. Il est donc nécessaire d’opérer, si l’on veut avoir des résultats comparables, sur des faces naturelles où nouvellement clivées.

M. de Sénarmont , qui a soumis à l’expérience un grand nombre de cristaux appartenant à tous les systèmes cristallins, est arrivé aux conséquences suivantes :

1° Dans les cristaux du système régulier et dans les corps honioyènes, la conductibilité superficielle est égale sur toutes les faces et dans tous les sens.

2° Avec les cristaux du système prismatique à base carrée et rhomboédrique , la conductibilité est égale en tous sens sur les faces normales à l’axe de symétrie. Sur les faces parallèles à cet axe, il existe une direction de conductibilité maximum qui lui est parallèle ou perpendiculaire, Sur les faces inclinées à cet axe, il

existe une direction de conductibilité superficielle maximum parallèle ou perpendiculaire à la trace de la section principale sur la face que l’on considère.

3° A l'égard des cristaux des autres systèmes, une face quelconque possède une direction fixe de conductibilité maximum. Si la face contient dans son plan un ou deux axes de symétrie, la direction de conductibilité maximum ne saurait être prévue.

M. Wiedemann s’est servi du procédé suivant pour déterminer la conductibilité électrique superficielle des cristaux dans différentes directions : on saupoudre une plaque de verre ou de résine d’une poussière fine peu conductrice , telle que celle de lycopode, le minium, etc. ; on fixe normalement à une plaque, au moyen d’un support semblable, une aiguille à coudre, la pointe en bas; on électrisé cette aiguille en la touchant avec le bouton d’une bouteille de Leyde, électrisée positivement. La poudre s’écarte uniformément de la pointe électrisée dans tous les sens; il en résulte une surface nue circulaire, traversée par des rayons.

En substituant à la lame de verre la face d’un cristal, une lame de gypse par exemple, la poussière ne s’écarte plus uniformément dans tous les sens de la pointe; elle s’éloigne surtout dans deux directions diamétralement opposées, et moins dans les directions normales à celles-ci. L’aire découverte est à peu près elliptique, et le rapport du grand au petit axe est de 2 ou 3 : 4 ; tandis que sur le verre la figure est circulaire. Cette expérience prouve que sur le evpse l'électricité se meut plus facilement dans un sens perpendiculaire à l’axe principal que dans toute autre direction. En faisant arriver par la pointe de Pélectricité négative, les figures sont très-petites et mal définies.

En soumettant à l'expérience un certain nombre de cristaux, on a reconnu qu'avec la strontiane sulfatée , sur une lame parallèle au clivage facile, le grand diamètre de la figure électrique se confond avec la petite diagonale du parallélogramme formé par les deux clivages inclinés l'un de l'autre de 78°. La baryte sulfatée se comporte de même; sur les faces d’un prisme d’aragonite la figure électrique est allongée dans le sens de l’axe principal. Avec le quartz l'expérience ne réussit que sur des faces parfaitement unies; la figure produite est nettement allongée normalement à l'axe principal, etc. Enfin, l'électricité se répand plus facilement parallèlement à V’axe principal sur l’aragonite, l’apathite, le spath calcaire et Ja tourmaline ; au contraire elle se propage avec plus de facilité norma-

lement à cet axe, sur l’acétate de chaux et de cuivre, la strontiane sulfatée et la baryte sulfatée, le gypse, le feldspath et Pépidote.

En rapprochant ces phénomènes des propriétés optiques de ces cristaux, M. Wiedemann arrive à cette conséquence, que les corps meilleurs conducteurs de lélectricité dans le sens de leur axe principal sont optiquement négatifs, et que ceux qui jouissent de la propriété contraire, à l'exception du feldspath, sont optiquement positifs. Il semblerait résulter de là que l'électricité se propage dans les cristaux plus rapidement dans la direction suivant laquelle la propagation lumineuse est relativement la plus rapide ; mais quant à présent on ne peut savoir à quois’en tenir au juste sur ce sujet, car les expériences sur la conductibilité superficielle ne permettent d’en tirer aucune conséquence relativement à la conductibilité propre de la substance qui constitue les cristaux. Les effets observés paraissent dépendre de Ja manière dont sont groupées les molécules sur la surface d’expérimentation, puisque le poli ou une altération quelconque la modifie. Par exemple, si les cristaux rudimentaires lors de leur groupement présentent leurs angles dans une certaine direction, il est presque certain que ces saïllies, invisibles à l’aide de nos appareils, faciliteront l’écoulement de lélectricité dans cette direction. Ce qui rend probable cette explication, c’est ce fait que le spath d'Islande dépoli cesse d’être électrique par pression , par cela même que sa surface acquiert une légère conductibilité. (Becquerel.) Il est digne de remarque que les effets de conductibilité superficielle ont de Panalogie avec les propriétés optiques et calorifiques des minéraux, dans ce sens que dans tous ces phénomènes on retrouve l'influence des axes de symétrie égaux ou inégaux, ce qui prouve que ces phénomènes dépendent uniquement de l’arrangement moléculaire.

> mg ————