NÉGATIVE
A mm
Malgré quelques irrégularités dans les résultats, ce tableau montre clairement que, pour des boules de 3 ou 5 centimètres, la distance explosive est sensiblement la même, mais la loi du phénomène est tout à fait modifiée quand l'étincelle se produit entre deux plateaux. Dans ce cas, du moins avec les dimensions employées, le potentiel croît d'abord plus rapidement que la distance explosive et le rapport de ces deux quantités varie peu entre des limites assez étendues; d'autre part, la quantité d'électricité nécessaire pour la décharge est moitié moindre qu'entre les boules. Entre une boule négative et un plateau positif, la décharge se fait à peu près de la môme manière qu'entre deux plateaux. Il résulte de là que la forme même de la loi qui règle les distances explosives dépend de la forme des conducteurs.
479. Expériences» avec des potentiels très-élevés. — Les batteries ordinaires ne permettent pas d'obtenir de grandes distances explosives parce qu'elles se déchargent spontanément ou se brisent, de sorte qu'il devient bientôt impossible d'évaluer par la bouteille de Lane les quantités d'électricité ou les différences de potentiel; d'autre part, tout appareil de mesure basé sur l'équilibre électrique cesse de fonctionner d'une manière régulière, quand les conducteurs se déchargent fréquemment par des étin-
celles. On peut, à l'aide d'une batterie de bouteilles disposées en cascade d'une manière particulière, équilibrer, par une somme de différences de potentiel plus faibles, une différence de potentiel trop considérable pour être évaluée directement.
Pour cela, on prend une série de bouteilles de Leyde At, A , A.,... A6, réunies en cascade, comme l'indique la figure 176, par des fils d'un gros diamètre entourés de gutta-percha. Au-dessus des boules qui terminent les armatures intérieures de ces bouteilles est une baguette de verre DC portant une série de boules de métal Bt, B2,...B6, placées exactement en regard des préeé-
Fig. 176.
dentés ; la première boule B± est réunie à l'armature intérieure de la seconde bouteille et, par suite, à l'armature extérieure de la première ; il en est de môme pour les suivantes. Les choses étant ainsi disposées, on met l'armature intérieure A1 de la première bouteille en communication par une tringle R avec un conducteur P, et l'armature extérieure B6 de la dernière en communication avec un autre conducteur P' par une tringle R'. Si, la batterie étant à l'état neutre, on établit entre les conducteurs P et P' une certaine différence de potentiel, les n bouteilles de la batterie seront électrisées par influences successives, et il se produira entre les deux armatures de chacune d'elles une différence de potentiel n fois plus faible.
DECHARGES DISRUPTIVES. 89
Supposons que toutes les boules correspondantes, A{ et B,, A2 et B2, etc., soient également distantes l'une de l'autre; si la différence de potentiel est suffisante, il se produira simultanément entre toutes ces boules des étincelles identiques. On réunit alors les conducteurs P et P' séparément avec les deux branches d'un excitateur, et l'on détermine par tâtonnements la distance D à laquelle il faut les écarter pour que la décharge se produise à peu près indifféremment par l'excitateur ou par la cascade de bouteilles. En désignant par V la différence de potentiel nécessaire pour qu'une étincelle ait lieu entre les boules Ax et B1 de la batterie, on voit que, dans le cas de la ligure, la différence de potentiel nécessaire pour vaincre la distance D des branches de l'excitateur sera égale à 6V. On supprime ensuite une des bouteilles de la batterie en posant simplement la tringle R' sur le conducteur B5, et la nouvelle distance explosive D' de l'excitateur, équivalente à la batterie, correspondra à la différence de potentiel 5V; et ainsi de suite. On déterminera ainsi les dislances explosives D, D',... qui correspondent à des différences de potentiel variant comme les nombres 6, 5, 4, 5, 2 et 1. Si la plus petite de ces distances est comprise entre les limites (de 1 à 5 millimètres, par exemple) pour lesquelles la loi de proportionnalité soit suffisamment approchée, on aura immédiatement la valeur de 6V. Sinon, on abaissera un peu la baguette de verre supérieure DC, et on la fixera dans une autre position, de manière à obtenir une nouvelle série de mesures empiétant sur la première. On trace alors une courbe en prenant pour abscisses les distances explosives D,D'..., observées dans une série d'expériences, et pour ordonnées des longueurs proportionnelles aux différences de potentiels, c'est-à-dire variant comme les nombres G, 5, 4.... On construit ensuite la portion de courbe relative à une" autre série d'expériences, en représentant par une même ordonnée la différence de potentiel qui correspond à une distance explosive observée dans les deux cas.
En fait, le phénomène est extrêmement régulier : les courbes ainsi construites sont à peu près rectilignes dans le voisinage de l'origine, mais elles se courbent bientôt en tournant leur concavité vers l'axe des abscisses et paraissent tendre vers une asymptote horizontale; les différentes expériences, dont nous
extrayons le tableau qui suit, s'accordaient à ~ près. Les deux conducteurs que nous avons appelés P et P' étaient les deux pôles d'une machine de Holtz ; les deux boules de l'excitateur entre lesquels se produisait l'étincelle avaient 3 centimètres de diamètre, et on a pris pour unité la différence de potentiel qui correspond à une distance explosive d'un millimètre.
DISTANCE
DIFFÉRENCE
DISTANCE
DIFFÉRENCE
EXPLOSIVE
DE POTENTIEL
EXPLOSIVE
DE POTENTIEL
I mm
On voit qu'à partir d'une certaine distance, le potentiel varie extrêmement peu et parait tendre vers une limite. Ce résultat pouvait être prévu, car on conçoit que, si un corps conducteur complètement isolé reçoit une charge suffisante , l'électricité devra s'échapper dans l'air quelle que soit la distance des corps étrangers, et, dans ce cas, la longueur de l'étincelle serait pour ainsi dire illimitée. Cette circonstance est importante à signaler : ainsi, on commettrait une grave erreur en considérant la puissance d'une machine électrique comme proportionnelle à la longueur des étincelles qu'on en peut tirer; d'autre part, malgré la distance prodigieuse à laquelle se produisent les éclairs, on ne peut pas en conclure que le potentiel d'un nuage électrisé soit hors de proportion avec ceux qu'on obtient par les machines électriques.
480. Mesures absolues. — 11 est souvent difficile de comparer entre elles des expériences différentes d'électricité, parce que les observateurs négligent d'indiquer complètement les dimensions de leurs appareils et que, d'ailleurs, la valeur relative de deux instruments ne peut être déterminée en général que par
DÉCHARGES DISRUPTIVES.
une comparaison directe. Gauss (l) et W. Weber (2) ont introduit dans l'étude de l'électricité et du magnétisme l'usage des unités absolues, et toute détermination expérimentale de quelque exactitude doit être rapportée à des unités convenablement définies. Nous adopterons ici le milligramme et le millimètre.
D'après cela, une quantité d'électricité égale à V unité est une quantité telle, qu'en agissant sur une quantité égale placée à une distance d'un millimètre, elle produit une répulsion égale à un milligramme. Le potentiel, étant le quotient d'une quantité d'électricité par une longueur, se trouve ainsi rapporté aux unités principales.
Le tableau que nous avons donné au n° 465 a été déduit des résultats de M. Thomson et rapporté au milligramme et au millimètre. Il résulte, par exemple, de ces expériences que, pour provoquer une étincelle entre deux plateaux parallèles, il faut une différence de potentiel donnée en valeur absolue par les nombres suivants :
DISTANCE EXPLOSIVE
