Expériences de SI. Thomson. — M. TllOUlSOn (*) a essayé

de mesurer la différence de potentiel nécessaire pour produire une étincelle dans l'air entre deux plateaux parallèles, à des distances différentes. Lorsque les plateaux entre lesquels on provoque ainsi des décharges sont bien plans et parallèles, les étincelles

(*) Reprint of papers, p. '247.

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partent le plus souvent du pourtour et se déplacent constamment. Pour rendre le phénomène plus régulier, l'un des plateaux ('), l'inférieur, qui restait fixe et en communication avec le sol, était légèrement bombé en calotte sphérique ; de cette façon, les étincelles se produisaient toujours au milieu des plateaux en regard, et la convexité de la calotte était assez faible pour que la distribution des surfaces de niveau et la pression électrique fussent sensiblement les mômes qu'entre deux plans conducteurs parallèles situés à la môme distance, et maintenus à la même différence de potentiels.

Le plateau supérieur pouvait s'élever ou s'abaisser à l'aide d'une vis micrométrique dont le pas était de ~ de pouce (environ 1 millimètre) et dont la tête était divisée en 40 parties, de sorte que l'on pouvait évaluer la distance explosive à -~ de millimètre environ. Pour fixer exactement le moment où les deux plateaux étaient en contact sans pression, on avait recours au phénomène électrique lui-même : il suffisait de faire passer entre les deux plateaux une série continue d'étincelles et de rapprocher peu à peu le plateau supérieur jusqu'à ce que les étincelles fussent invisibles ; la position de la vis micrométrique indiquait alors le contact électrique.

La différence des potentiels était évaluée par un électromètre absolu (278), formé de deux plateaux dont l'un communiquait avec le sol, et dont l'autre, relié au plateau supérieur de Pappareil à décharges, était porté par un fléau de balance. Le poids nécessaire pour maintenir, dans chaque expérience, les deux plateaux à la même distance, malgré l'attraction électrique qui s'exerçait entre eux, était proportionnel au carré de la différence des potentiels. Dans d'autres expériences, on se servait d'un électromètre de torsion, en déterminant la torsion totale nécessaire pour maintenir à la même distance deux conducteurs dont l'un communiquait avec le sol, et l'autre avec le plateau supérieur de l'appareil à décharges; la torsion était encore proportionnelle au carré de la différence des potentiels. Les deux méthodes ont donné des résultats parfaitement concordants, et on en a déduit le tableau suivant :

(â) Ces plateaux n'étaient pas vernis.

DISTANCE

DIFFÉRENCE

PRESSION

EXPLOSIVE

DE POTENTIEL

mm.

La troisième colonne de ce tableau montre que la différence des potentiels augmente beaucoup moins rapidement que la dislance explosive, quand les plateaux sont très-rapprochés, et que le rapport de ces deux quantités n'est sensiblement constant qu'à partir de distances supérieures à 1 millimètre. Les nombres renfermés dans la dernière colonne expriment la pression électrostatique que l'électricité exerce sur l'air entre les deux plateaux, en admettant, avec M. Thomson, que cette pression a pour valeur 2tuj/.8, et que la densité électrique ^ sur l'un des pla-

1 V teaux a pour expression \x ==■—'.-=, laquelle n'est exacte en toute

rigueur que si les plateaux ont des dimensions très-grandes par rapport à la distance qui les sépare. La pression est évaluée en milligrammes par millimètre carré; les potentiels ont été calculés d'après les tables de M. Thomson et sont expri-

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mes ici à l'aide d'une unité sur laquelle nous reviendrons plus loin (480).

466. Expériences de m. Gaugain. — Dans ces expériences de M. Thomson, la distance explosive était plus faible encore que dans les précédentes. M. Gaugainf1) a cherché, au contraire, à se placer dans des conditions où cette distance explosive pouvait être notablement augmentée. La décharge avait lieu entre deux boules, dont l'une était en communication avec le sol et l'autre avec un conducteur électrisé. Ce conducteur était formé par un plateau isolé P, relié avec une machine électrique et réuni dans certains cas à l'armature intérieure d'une bouteille de Leyde, pour donner à celle sorte de réservoir électrique une capacité plus grande.

Pour déterminer la tension (potentiel), on se servait d'un électroscope à feuilles d'or et à cercle divisé, dont la boule était munie d'une tringle métallique venant se terminer à une certaine distance du plateau P. Cet électroscope s'électrisait ainsi, par influence, d'une quantité d'électricité proportionnelle à celle du plateau P, à condition toutefois que l'instrument ne prît pas une charge permanente par communication directe : on s'en assurait en vérifiant que les pailles revenaient exactement au contact, quand le plateau et la machine étaient ramenés à l'état neutre. Si l'électroscope, au lieu d'être soumis à l'influence d'un conducteur de grandes dimensions, était placé dans le voisinage des tringles métalliques servant aux communications, il recevrait de l'électricité directement sous forme d'aigrettes, et il acquerrait alors une charge permanente qui rendrait toute mesure impossible.

467. Pour vérifier que la charge de l'électroscope est bien proportionnelle à celle du plateau, et pour déterminer en même temps une table de graduation de l'instrument, M. Gaugain fît quelques expériences préliminaires. Le plateau P fut électrisé jusqu'à ce que l'électroscope marquât 30°, puis isolé. On le toucha alors avec un large plan d'épreuve qu'on ramenait à l'état neutre après chaque contact, et on observa le nombre de fois qu'il fallait répéter cette opération pour abaisser successive-

(*) Annales de Chimie et de Physique, 4e série, t. VIII, p. 75.

ment la déviation des pailles à des valeurs différentes, comme l'indique le tableau :

NOMBRE DES CONTACTS

DÉVIATION

DE L'ÉLECTROSCOPE

On fit ensuite communiquer le plateau avec l'électroscope et, ayant chargé l'ensemble de façon que la déviation des feuilles fût encore de 30°, on détermina, de même, le nombre des contacts du plan d'épreuve nécessaires pour obtenir les mêmes divergences que précédemment. On obtint ainsi :

NOMBRE DES CONTACTS

DÉVIATION

DE L'ÉLECTROSCOPE

Les nombres de contacts N et N' étant proportionnels, il en résulte que la charge ou la tension (potentiel) de l'électroscope est proportionnelle à la charge du plateau, soit qu'il y ait ou non communication entre ces deux corps.

Si l'on remarque en outre que, par suite des différents contacts opérés avec le plan d'épreuve, les charges du plateau varient comme les termes d'une progression géométrique décroissante, on a par ces expériences le moyen de former une table de graduation de l'électroscope, en admettant qu'il y a proportionnalité entre les tensions et les déviations jusqu'à 10°.

408. Cela fait, on éloignait l'électroscope à une distance con-

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venable; on rétablissait la communication du plateau avec la boule de décharges et la machine, et, manœuvrant cet appareil de manière à obtenir une succession d'étincelles entre les boules, on notait dans chaque cas la déviation maximum des feuilles de l'électroscope, d'où l'on déduisait la tension correspondante, comme on le voit dans les expériences qui suivent ;