Voici encore quelques expériences de Faraday

Deux boules A et a, la première de 2 pouces et la seconde de 0P,25 de diamètre, sont placées en regard; l'une d'elles est en communication directe avec la machine et l'autre avec le sol : cette dernière ne se charge donc d'électricité que par influence. Si la boule A était influente et positive, les étincelles se produisaient avec une machine donnée jusqu'à la distance de 0P,49; à 0P,51, on avait un mélange d'aigrettes et d'étincelles, et à 0P,5C2 il n'y avait plus que des aigrettes.

La boule A étant influente et négative, il y eut des étincelles jusqu'à la distance de 4P,15, un mélange d'étincelles et d'aigrettes à lp,55 et des aigrettes seulement à la distance de lp,65.

Lorsque la petite boule a était chargée par influence d'électricité positive, la distance explosive était donc trois fois plus grande que dans le cas contraire.

Si maintenant la boule a était influente, c'est-à-dire en communication avec la machine, et positive, les étincelles se produisaient à la distance de 0P,67, le mélange d'aigrettes et d'étincelles depuis 0P, 68 jusqu'à 0P,72, et l'aigrette positive seulement à la distance de 0P,74 et au-dessus.

Enfin, la boule a étant influente et négative, les étincelles n'eurent lieu qu'à la distance de 0P,40, le mélange d'aigrettes et d'étincelles à 0P,42 et les aigrettes négatives seules à 0P,44 et au-dessus.

Dans le cas actuel, la distance explosive était encore presque doublée lorsque la petite boule était positive plutôt que négative.

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505. Lorsque deux conducteurs sont ainsi placés en regard l'un de l'autre et maintenus à des potentiels différents, les quantités d'électricités contraires accumulées sur deux éléments de surface correspondants (162), c'est-à-dire compris entre les mêmes orthogonales ou les mêmes lignes de force, sont égales, et l'on voit aisément que la densité électrique est plus grande sur celui des conducteurs qui a la plus grande courbure. La pression électrique, qui est proportionnelle au carré de la densité, est à plus forte raison maximum de ce côté. Il semble donc que c'est là que la résistance de l'air doit être vaincue tout d'abord, et, par suite, dans les expériences qui précèdent, le début de l'étincelle doit avoir lieu sur la plus petite boule. Comme l'explosion est toujours plus facile quand cette boule est positive, il en résulterait que, toutes choses égales d'ailleurs, l'électricité positive aurait plus de tendance à s'échapper à travers l'air que l'électricité négative.

Néanmoins Faraday a cru remarquer qu'un conducteur électrisé et isolé dans l'air se décharge plus facilement lorsque l'électricité est négative. Pour concilier ces résultats qui semblent contradictoires , on pourrait remarquer qu'un conducteur en relation avec une machine ne peut arriver à posséder le potentiel nécessaire pour que l'étincelle franchisse une distance déterminée, que si la déperdition par l'air est, jusqu'à ce moment, inférieure à la quantité d'électricité que fournit la machine. Les expériences de Faraday s'expliqueraient alors en admettant que, dans les cas où la plus petite boule est négative, la déperdition par l'air est beaucoup exagérée ; le conducteur ne peut pas alors atteindre le même potentiel, ni provoquer la même étincelle que s'il était chargé d'électricité positive. Il faudrait, pour résoudre cette question, déterminer chaque fois le potentiel atteint par les différents conducteurs.

506. Soupapes électriques. — Quoi qu'il en soit, les deux électricités ne se comportent certainement pas de la même manière, et cette différence de propriétés a conduit M. Gaugain à la construction d'un appareil très-ingénieux auquel il a donné le nom de soupape électrique (l) .

(!) Comptes Rendus de V Académie des sciences, t. XL, p. 640 (1855).

On se sert pour cela d'un œuf électrique, c'est-à-dire d'un vase de verre allongé (fig. 180), à deux tubulures fermées par des garnitures métalliques. La garniture inférieure est munie d'un robinet qui permet de raréfier le gaz et porte une tige terminée en boule. La garniture supérieure est traversée par une tige qui glisse dans une boite à cuir et se termine en bas par

une boule. On couvre l'une des boules et la tige correspondante d'une couche de vernis à la gomme laque, en dénudant seulement un point de la surface; l'autre boule reste nue.

Si l'on met la boule vernie en communication avec le pôle positif d'une bobine d'induction de moyenne force et la boule nue avec le pôle négatif, en plaçant un galvanomètre dans le circuit, on constate que la déviation de l'aiguille va constamment en croissant à mesure que diminue la pression du gaz renfermé dans l'œuf. Si, au contraire, la boule vernie communique avec le pôle négatif, la déviation de l'aiguille, d'abord croissante à mesure que la pression diminue, atteint ensuite un maximum, puis décroît, passe par zéro et finit par se produire dans un sens opposé, indiquant un courant qui va de la boule vernie à la boule nue, comme dans le cas précédent.

Or, la bobine fournit alternativement des courants de sens contraires; l'un d'eux, le courant direct, qui a une tension plus grande, est le seul qui passe habituellement quand on ménage une interruption dans le circuit; c'est celui qui donne leurs signes aux deux pôles de la bobine. La déviation de l'aiguille augmentant d'abord dans les deux cas, cela indique que la résistance du gaz va en diminuant et que le courant direct reste prédominant; mais, dans le second cas, quand la pression est suffisamment faible, le courant direct est supprimé et la conducti-

Fig. 180.

décharges msRurnvEs. 117

bilité du gaz devient assez grande pour que le courant inverse puisse passer. Il en résulte que, pour une pression convenable, l'œuf laissera toujours passer des courants de même sens, de la boule vernie à la boule nue, quelle que soit la manière dont on aura établi les communications avec la bobine. Cet appareil agit donc comme une véritable soupape, ne livrant passage qu'aux courants qui marchent dans une certaine direction; on voit de suite le parti que l'on peut en tirer, soit pour démêler des décharges superposées ou successives de sens contraires, soit pour déterminer le sens d'une décharge dans des cas où l'emploi d'un autre procédé plus direct serait impraticable.

Ajoutons, toutefois, que cette propriété n'est pas absolue et qu'une tension électrique suffisante finit toujours par vaincre la résistance d'une soupape et traverser l'appareil dans un sens quelconque.

507. Comme l'addition d'une simple couche de vernis établit entre les deux boules une différence suffisante pour constituer une soupape électrique, on conçoit qu'il doit y avoir bien d'autres manières d'arriver au même résultat.

M. Poggendorff (') a constaté que tous les tubes à gaz raréfiés, dits tubes de Geissler, dans lesquels les deux électrodes n'ont pas la même forme, jouissent plus ou moins des mêmes propriétés. On obtient des soupapes très-efficaces en effilant l'une des électrodes et terminant l'autre par un petit disque perpendiculaire à la longueur du tube.

M. Iloltz a imaginé de produire ces différences de résistances, non pas sur les conducteurs, mais dans l'intérieur même du gaz. Il emploie pour cela un tube cylindrique (fig. 181, n° 1), divisé en un certain nombre de compartiments par des cloisons en forme d'entonnoirs dont tous les becs sont dirigés du même côté. Ces tubes ne fonctionnent pas aussi régulièrement que les soupapes de M. Gaugain, mais ils sont plus faciles à construire, ils montrent ce phénomène par un effet lumineux plus brillant et on en peut tirer à peu près les mêmes avantages. Ainsi, quand on place sur le trajet d'une décharge deux tubes pareils disposés en dérivation parallèlement entre eux, de façon que les entonnoirs soient diri-

[l) Monatsbcricht , déc. 1867, p. 801. — Annales de Chimie a de P/ujsique, 4e série, t. XIV, p. 482.

gés en sens contraires, ou un seul tube à deux branches parallèles, on constate que la décharge passe, sinon totalement du moins en grande partie, par celui des deux tubes où le courant d'électricité positive traverse les entonnoirs en entrant par la pointe. Toutefois, il faut que les décharges soient assez faibles pour qu'il se manifeste une différence bien marquée. M. Poggendorff a reconnu que le courant continu de la machine de Holtz, c'est-à-dire sans interruption dans le circuit extérieur, passe entièrement dans l'un des tubes; si l'on provoque des décharges discontinues par une étincelle auxiliaire de plus en

Fig. 181.

plus longue, sans que la machine soit munie de ses bouteilles, le flux électrique se partage inégalement d'abord, puis à peu près indifféremment entre les deux tubes ; avec les décharges des bouteilles de condensation on n'aperçoit bientôt plus de différences, et les deux branches s'illuminent à peu près de la même manière.

M. Daniel (*) a employé ainsi un tube à deux branches parallèles (fig. 181, n° 5), réunies au milieu par une boule, dans lequel les entonnoirs du tube supérieur gauche et du tube infé-

Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. LXX, p. 808.

DÉCHARGES DISRUPTIVES. 119

rieur droit sont dirigés dans le même sens, et les autres en sens contraire. Une seule décharge dans cet appareil s'infléchit au milieu pour passer d'un des tubes dans l'autre ; si l'on emploie simultanément deux séries de décharges de sens contraires, comme celles d'une machine de Iloltz et d'une bobine d'induction, on constate par les différences d'aspect de l'illumination que ces décharges se croisent au milieu de la boule centrale commune aux deux chemins.

Ces tubes à entonnoirs ne donnent pas toujours de bons résultats; il faut qu'il y ait un rapport convenable entre les diamètres du pavillon et du tube des entonnoirs, que la pression du gaz qui reste soit assez faible et que la décharge ne soit pas trop puissante.

508. Des phénomènes analogues, relatifs à la différence d'action des deux électricités avaient déjà été constatés dans des expériences anciennes. Ainsi, en 1819, Erman (*) avait constaté que la lampe sans flamme de Davy laisse échapper plus facilement l'électricité positive. 11 a mis en communication avec un électroscope à feuille d'or une lampe métallique à alcool audessus de laquelle était suspendue une spirale de platine, maintenue à l'incandescence par les gaz chauds qui se dégagent de la mèche récemment éteinte. Quand il présentait au-dessus de la lampe, à une distance de 4 ou 6 pouces, le pôle négatif d'une pile sèche ou l'armature négative d'une bouteille de Leyde faiblement chargée, les feuilles de l'électroscopc divergeaient aussitôt. Quand il présentait ensuite, de la même manière, le pôle positif ou l'armature positive, la divergence des pailles était nulle ou incomparablement plus faible. De môme, la lampe étant isolée et électrisée, il en approchait à la môme distance un plateau conducteur relié à un électroscope : cet électroscope indiquait rapidement une grande divergence si la lampe était positive, et s'élcctrisait à peine quand la lampe était négative. M. Riess remarqua, en 1844, qu'une baguette de charbon incandescente jouait le môme rôle, mais en facilitant au contraire le dégagement d'électricité négative. Enfin, M. Andrews avait déjà constaté en 1856 que les courants d'une machine magnéto-électrique ne traversaient la

(*) Annales de Chimie et de Physique, 2e série, t. XXV, p, v278.

flamme d'un feu de charbon que si ces courants allaient en descendant de la flamme au charbon.

M. Riess (') a obtenu encore un effet analogue à l'aide de la flamme d'un simple bec de Bunsen, au-dessus de laquelle il plaçait un fil de platine. Le courant d'induction produit par la décharge d'une batterie avait une intensité trois fois plus grande quand il descendait du platine au tube à gaz que lorsqu'il allait en sens contraire. Ce sont là autant d'exemples de soupapes plus ou moins efficaces.