Expériences de M. Marianini. — Oïl peut ailSsi, quoique

moins facilement, montrer l'aimantation du fer doux par la décharge. Pour cela, M. Marianini (*) place un morceau de fer doux dans l'intérieur d'une hélice magnétisante au-dessus de laquelle il suspend par un fil de cocon une petite aiguille aimantée; la bobine est orientée dans une direction perpendiculaire à celle que prend l'aiguille aimantée sous l'influence de la terre. Au moment où l'on fait passer une décharge dans le fil de la bobine, le noyau de fer doux s'aimante et fait dévier l'aiguille aimantée. Le sens et la grandeur de la déviation indiquent le sens et l'intensité de l'aimantation momentanée développée dans le fer doux : on reconnaît ainsi que le fer doux s'aimante toujours dans le sens direct.

M. Marianini a même fait de cette expérience le principe d'un appareil qu'il nomme rhéélectromètre et dont il propose l'emploi pour déterminer le sens d'une décharge; il faut avoir soin, dans ce cas, de recuire le fer doux après chaque expérience, afin de faire disparaître les traces de magnétisme rémanent qu'il est impossible d'éviter d'une manière absolue. Toutefois, si l'on veut se servir de cet appareil pour déterminer le sens dominant d'une décharge complexe ou de plusieurs décharges successives de sens contraires, on ne peut plus compter sur les indications de l'aiguille. En effet, le magnétisme rémanent dû à la première

M Annales de Chimie et de Physique, 5,; série, h X. p. 191.

décharge nuit à l'effet des suivantes, et l'énergie de l'aimantation dépend, non-seulement de la quantité d'électricité qui s'écoule, mais surtout de l'intensité, c'està-direde la vitesse d'écoulement de l'électricité ; d'après cela, le signe de l'aimantation finale n'est pas nécessairement déterminé par la somme algébrique des courants ou des décharges. Le rhéélectromèlre de M. Marianini ne doit donc être employé qu'avec précaution, mais c'est un instrument très-délicat qui permet de constater l'existence de courants extrêmement faibles.

610. Découverte de l'induction voltaïque. — En 1850, Faraday fit la découverte célèbre de l'induction électrique, c'est-àdire de la production d'un courant dans un fil fermé sous l'inlluence d'un autre courant voisin ou d'un aimant. Rappelons seulement des expériences de Faraday les résultats suivants :

Quand on établit un courant dans un fil, ou qu'on interrompt un courant qui y existait, il naît dans un fil voisin un courant de sens contraire ou de même sens que le premier, c'est-à-dire, en d'autres termes, un courant inverse ou direct. Le courant influent que l'on a établi ou interrompu est appelé courant inducteur, et le courant développé par influence le courant induit. Par extension, on appelle circuit inducteur et circuit induit les conducteurs par lesquels se propagent ces deux courants. Les courants induits que l'on obtient ainsi ont une très-courte durée, de même ordre que celle qui a été nécessaire pour l'établissement ou la suppression du courant inducteur.

La loi est d'ailleurs plus générale et peut s'énoncer ainsi : Toutes les fois que l'intensité du courant qui circule dans un fil augmente ou diminue, sous l'influence d'une cause quelconque, il se produit dans un fil voisin un courant induit, inverse ou direct, dont la durée est égale à celle des variations qu'a subies le courant inducteur et dont l'intensité est d'autant plus grande que ces variations ont été plus brusques. La quantité d'électricité qui s'écoule dans le fil conducteur induit, c'est-à-dire

/ idt, i désignant l'intensité du courant pendant le temps dt, est

d'ailleurs exactement proportionnelle à la variation du courant inducteur. Cet énoncé comprend le cas de l'expérience primitive, puisque l'établissement ou la suppression d'un courant ne

sont autre chose que des variations depuis zéro jusqu'à une valeur finie, dans un sens ou dans l'autre.

La décharge d'une batterie pouvant être assimilée à un courant dont l'intensité augmente rapidement à partir du zéro pour redevenir bientôt nulle, il était à prévoir, par analogie avec les expériences de Faraday, que les décharges ordinaires produiraient aussi des décharges induites.

611 . Décharge latérale et choc en retour. — On peut rapprocher d'abord des phénomènes d'induction proprement dits, d'autres expériences plus anciennes, désignées sous les noms de décharge latérale et de choc en retour.

Priestley a remarqué que si l'on décharge une bouteille de Leyde par une chaîne métallique de manière que quelques anneaux de l'une des extrémités se trouvent en dehors du circuit, on voit, au moment de la décharge, partir des étincelles entre ces anneaux.

Voici encore une expérience analogue rapportée par Biot : Un cylindre conducteur isolé est mis en présence et à une petite distance d'un deuxième cylindre qui communique avec l'armature extérieure d'une batterie électrisée ; au moment de la décharge, une étincelle a lieu entre les deux cylindres, et le premier reste électrisé. Si ce cylindre communique avec le sol par un pistolet de Volta, la décharge latérale enflammera le gaz tonnant (*). Ces expériences et plusieurs autres citées par Verdet (2) ne sont pas à proprement parler des décharges induites et s'expliquent simplement par l'influence que l'électricité en mouvement exerce sur les conducteurs voisins ; mais il y a d'autres phénomènes où l'induction paraît intervenir.

Ainsi, quand on réunit les armatures d'une bouteille de Leyde par un fil métallique de très-grande longueur M (fig. 220) dont deux portions a et h sont rapprochées à la distance de quelques millimètres, il s'y produit au moment de la décharge une étincelle au travers de l'air, malgré la plus grande résistance que présente la couche de gaz. Une partie seulement de la décharge passe par cette étincelle, car Priestley a montré que si l'on réunit les deux points a et b par un fil assez fin pour qu'il rougisse

(d) Traité de Physique exp. et théorique, t. II, p. 452.

'-) Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. XXiV. p. 104.

li 15

226 TRAITÉ DÉLEGTftIGITÉ STATIQUE.

à peine, puis que l'on répèle la même expérience en coupant le circuit aMb, le fil entre alors en fusion (*).

Cette expérience est importante à signaler. On peut en conclure d'abord que la communication d'un paratonnerre avec le sol présenterait de véritables dangers si elle était établie par un conducteur sinueux dont deux parties se trouveraient trop rapprochées. 11 en résulte aussi que le partage de la chaleur entre deux circuits dérivés, dans la décharge d'une batterie, ne se fait pas toujours suivant les lois que nous avons établies à propos des expériences de M. Riess (424). Guillemin (2) a démontré ce fait d'une autre manière. Il dispose parallèlement entre eux deux fils, l'un de cuivre, l'autre de plomb, de 12 à 15 mètres de longueur sur lmill,3 de diamètre, terminés à une des extrémités par de petits fils d'épreuve très-fins de* fer ou de platine. En faisant

passer un courant continu assez intense dans ces deux fils disposés en dérivation, on constate par réchauffement inégal des fils d'épreuve que le courant qui traverse le plomb est beaucoup plus faible, ce métal étant en effet 10 ou 12 fois moins conducteur que le cuivre. Mais, si l'on remplace le courant de la pile par une décharge de batterie, le fil d'épreuve qui correspond au plomb s'échauffe davantage et peut arriver à fondre lorsque l'autre est à peine porté au rouge sombre.

Si l'on remplace les fils de métaux différents par deux bobines de cuivre identiques, on remarque encore que l'introduction d'un morceau de fer doux dans une des bobines diminue beaucoup l'intensité de la décharge dérivée correspondante, tandis

1 Cavjllo. Traité d'électricité, j». 242. (2; Journal de Physique, t. Il, p. M).

qu'un barreau de métal non magnétique facilite, au contraire, le passage de l'électricité.

612. Ces décharges latérales, soit dans des fils conducteurs, soit à travers l'air, peuvent causer de nombreuses erreurs dans les expériences; j'en citerai encore un exemple. Les deux pôles d'une machine de Holtz étant mises en communication séparément avec les armatures d une batterie et les deux branches d'un excitateur, on vérifie aisément que le nombre de tours du plateau nécessaire pour provoquer la décharge est constant, de quelque manière que les communications soient établies. De môme , si chacun des pôles communique d'abord avec l'armature correspondante, puis qu'un nouveau conducteur aille de cette armature à la branche de l'excitateur, on reconnaît encore que la charge explosive, évaluée par le nombre de tours, n'est pas sensiblement modifiée par une interruption de plusieurs centimètres sur le trajet de la machine à l'une des armatures; mais, dans le cas actuel, la disposition des conducteurs n'est plus indifférente. Supposons qu'une boule A communique par des tringles métalliques, d'une part avec une armature, d autre part avec l'excitateur. En mettant cette boule en contact avec l'un des pôles, j'ai observé, par exemple, qu'il fallait 52 tours de plateau pour provoquer la décharge de la batterie. Quaud on éloignait cette boule du pôle correspondant à des distances de 1, 2, 5 et 5 centimètres, il ne fallait plus que 55, 32, 20 et 18 tours pour provoquer l'explosion par l'excitateur. Il serait absurde d'en conclure que le débit de la machine avait augmenté, mais l'étincelle de décharge devenait beaucoup plus faible, c'est-à-dire que la quantité d'électricité allait en diminuant.

G 15. Le choc en retour est un phénomène plus simple. C'est l'effet qui se manifeste dans un conducteur électrisé par influence, toutes les fois que le corps influent est déchargé ou éprouve un changement brusque d'état. Le choc en retour est d'autant plus intense que l'influence est elle-même plus grande; il augmente donc quand on met le corps influencé en communication avec le sol. On démontre habituellement ce phénomène par les effets physiologiques.

Pour cela, on suspend auprès d'un conducteur de machine électrique, par un crochet métallique en communication avec

le sol, des cuisses de grenouilles rattachées par les nerfs lombaires et préparées comme pour les recherches d'électricité dynamique. Chaque fois que l'on décharge le conducteur de la machine en tirant une étincelle, la grenouille éprouve des secousses violentes. Le conducteur formé par les cuisses de grenouille et le fil qui les relient avec le sol s'électrise lentement par influence pendant la charge de la machine, et celte électricité provoque des contractions musculaires quand elle s'écoule brusquement dans le sol au moment de la décharge.

Il n'est môme pas nécessaire de dépouiller la grenouille ; il suffit de la tenir suspendue auprès d'une machine par un crochet métallique passé dans la lèvre, pour observer les mêmes contractions à chaque étincelle.

On éprouve souvent des effets analogues dans le voisinage des machines électriques puissantes. Avec la grande machine de Van Marum (*), on ressentait des picotements à la tête et l'impression de toile d'araignée due au redressement des cheveux, jusqu'à la distance de 8 pieds du conducteur. A 2 pieds de distance, le choc en retour produisait une secousse dans les muscles de la poitrine et des épaules, et ce choc était encore sensible quand on s'éloignait à la distance de 8 pieds.

L'emploi des tubes lumineux permet de répéter cette expérience d'un manière très-simple. On prend, par exemple, les deux plateaux d'un condensateur d'Œpinus. L'un d'eux A est mis en communication avec le sol par l'intermédiaire d'un tube de Holtz à deux branches ; l'aulre plateau B communique avec l'un des pôles de la machine de Holtz dont les conducteurs sont assez rapprochés pour qu'il s'y produise de temps en temps des étincelles. Pendant que le plateau collecteur B s'électrise, par exemple positivement, l'une des branches du tube de Holtz s'illumine et indique un flux d'électricité positive qui s'écoule du plateau condenseur A vers le sol. Au moment où la machine se décharge, l'autre tube s'illumine plus vivement par suite d'un courant de sens contraire; cette illumination est d'autant plus brillante que la distance explosive de la machine est plus grande et les plateaux plus rapprochés.

l) Description d'une Lres-yiunde machine, clc. p. 1É

614. induction par les décharges. — Le premier phénomène produit par les décharges électriques qui correspondît exactement à l'induction voltaïque parait avoir été observé parMasson en 1854 (') ; mais plusieurs physiciens ont eu à la môme époque, et d'une manière tout à fait indépendante, l'idée de recherches analogues qui se présentaient comme une conséquence naturelle de la découverte de Faraday.

Masson observa qu'un circuit fermé, dont une partie était dans le voisinage d'un fil traversé par la décharge, pouvait aimanter une aiguille d'acier, ce qui démontrait l'existence d'une décharge induite. Aimé,* en 1856, obtint une étincelle par la décharge induite; pour cela il avait fixé sur les deux faces d'une lame de verre des bandes d'étain, de manière à former deux circuits métalliques parallèles et discontinus. Au moment où il faisait passer à travers l'un des circuits la décharge d'une bouteille de Leyde, des étincelles éclataient à toutes les solutions de continuité du deuxième circuit. Après ces premières expériences qui établissaient l'existence des décharges d'induction, il restait encore à déterminer quel en est le sens ou, si les décharges ne s'effectuent pas dans un sens déterminé, quelle est la nature du phénomène dont le fil induit est le siège.

En raisonnant par analogie avec ce qui se passe pour les courants induits produits par l'électricité voltaïque, on peut prévoir que la décharge induite doit être un effet complexe. Supposons môme que la décharge inductrice soit unique, le courant produit dans le fil conjonctif est d'abord croissant, puis décroissant; d'après les lois de Faraday, il doit se produire dans le circuit induit deux décharges successives, la première inverse et la seconde directe, correspondant à des quantités d'électricité égales mais avec des intensités différentes, parce qu'il est à présumer que l'accroissement et la diminution de la décharge inductrice ont des durées très-inégales. Mais, si la décharge inductrice est soumise elle-même à des oscillations, comme l'indiquent les expériences de M. Feddersen, ces oscillations doivent se traduire dans le circuit induit par des alternatives correspondantes et deux fois plus nombreuses.

(') Voir Annales de Chimie et de Physique, 2° série, t. LXXIV, p. 159, en note.

Enfin, le circuit traversé par ces décharges induites, que nous appellerons de premier ordre, peut lui-même agir sur un autre fil et y développer des décharges induites de second ordre, analogues aux courants induits successifs découverts par Henry (l) ; à chacune des décharges induites de premier ordre correspondront deux décharges de second ordre, de sorte que toute décharge d'un sens déterminé dans le circuit principal déterminera deux décharges de premier ordre, quatre décharges de second ordre, et ainsi de suite.

615. Si ces prévisions sont exactes, toutes les expériences dans lesquelles on s'est proposé de déterminer le sens de la décharge induite ne peuvent avoir donné que des résultats contradictoires et variables avec le procédé d'observation. Ainsi Henry (2) fit passer la décharge induite par une lame d'étain enroulée en hélice sur un tube de verre dans lequel il plaçait une aiguille d'acier; cette aiguille s'aimante toujours, mais le sens de l'aimantation ne permet pas de conclure le sens de la décharge, d'après les expériences de Savary. Verdet (5) a montré que le sens de l'aimantation des aiguilles n'était pas lui-même déterminé. Il fit passer la décharge inductrice par un fil de cuivre enroulé sur un tube de verre dans l'intérieur duquel était un autre tube entouré lui-même par le fil induit ; les deux extrémités de ce fil étaient réunies par des hélices magnétisantes de diamètres différents où furent placées des aiguilles d'acier. 11 arriva souvent que ces aiguilles, la décharge inductrice restant la même, furent aimantées en sens contraires les unes des autres.

M. Marianini, en substituant le fer doux à l'acier, a cru donner plus de rigueur à la méthode de l'aimantation (4); mais il a constaté lui-même que la déviation du rhéélectromètre intercalé sur le trajet direct d'une décharge n'est pas toujours de même sens, et qu'avec des décharges extrêmement faibles on peut obtenir une aimantation contraire à celle que produit toute décharge un peu intense. Le rhéélectromètre ne pouvait donc donner rien de certain sur le sens de la décharge induite.

(') Transactions of the american philosophical sociely, t. VIII. ("2i Annales de Chimie et de Physique, 5e série t. III, p. 594. i3) Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. XX1V, p. 577. (•*) Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. X, XI et XIII.

L'emploi des galvanomètres (328) semble permettre de résoudre la question; mais la décharge d'une batterie dans le fil d'un galvanomètre ne dévie l'aiguille dans un sens déterminé que si elle est ralentie suffisamment par l'interposition d'un médiocre conducteur dans le circuit. Quand on ne prend pas cette précaution et que les différentes spires du galvanomètre ne sont pas suffisamment isolées, on peut obtenir, il est vrai, des déviations très-considérables, mais ces déviations sont dues, tantôt à l'action que l'électricité libre exerce sur l'aiguille comme sur tout autre corps léger, tantôt à un changement permanent du magnétisme de l'aiguille. Dans les expériences de M. Matteucci (*) sur l'étude des décharges induites au moyen du galvanomètre, le sens de la déviation changeait bien en général avec le sens de la décharge inductrice, mais il partait presque toujours une étincelle dans le circuit et l'état magnétique des aiguilles était plus ou moins modifié. On ne peut donc pas considérer comme démontrée la loi énoncée par M. Matteucci, et d'après laquelle la décharge induite serait toujours de môme sens que la décharge inductrice.

Lorsqu'il y avait une interruption et, par suite, une étincelle dans le circuit induit, M. Matteucci n'a presque jamais obtenu de déviation sensible avec son galvanomètre; il a essayé alors de déterminer le sens de la décharge par l'expérience du percecarte (555), en profitant de la circonstance que le trou est toujours plus rapproché de la pointe négative; ce nouveau procédé d'observation semblait indiquer que la décharge induite était de direction contraire à celle de la décharge inductrice. La méthode du perce-carte n'est pas non plus irréprochable, car si le circuit induit est traversé par deux décharges successives, l'une inverse et l'autre directe, la première décharge perce la carte et la seconde suit le môme chemin comme offrant moins de résistance; d'ailleurs, la différence des distances du trou aux deux pointes était souvent difficile à déterminer.

M. Riess a eu recours à une autre méthode (2). Il admit que le sens de la décharge induite ne doit être en rien modifié par l'état de la partie du circuit non soumise à l'induction, soit que

'}) Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. IV, p. 155. {-) Pocjg. Ann., t. LI. p. 551.

ce circuit présente de petites interruptions, soit même qu'il y existe un intervalle trop grand pour livrer passage à l'étincelle. Il approcha les deux extrémités du fil induit des deux plateaux d'un condensateur et détermina ensuite le signe de l'électrisation, ce qui donnait le sens de la décharge.

Cette expérience présentant des difficultés, M. Riess remplaça le condensateur par une plaque de métal recouverte sur les deux faces d'une couche peu épaisse de poix résine, et termina les extrémités du fil induit par des pointes placées en regard de ces deux couches. Pendant la décharge, chacune des pointes laissait écouler de l'électricité sur la face correspondante de la résine et on déterminait le signe de ces couches électriques par le mélange de soufre et de minium qui sert à produire les figures de Lichtenberg. Sur l'une des faces, il se formait une tache centrale rouge entourée comme d'une auréole de filaments jaunes divergents; sur l'autre, c'était un groupe de taches rouges et jaunes environné d'un cercle rouge et presque toujours accompagné d'un petit nombre de filaments jaunes. Ces deux figures s'échangent l'une dans l'autre quand on change la direction de la décharge inductrice; elles présentent toujours les mêmes apparences, quelles que soient l'intensité de la décharge inductrice, la distance du fil induit au fil inducteur, et la conductibilité de l'un ou l'autre circuit. La constance du phénomène ainsi établie, M. Riess avait essayé de déterminer par l'emploi du condensateur le sens de la décharge induite, mais il n'obtint que des résultats contradictoires ; il finit par reconnaître plus tard que la décharge induite est un phénomène complexe, et qu'il est impossible de lui assigner une direction unique comme à la décharge inductrice.

M. Knochenhauer (') a fait passer simultanément la décharge induite et la décharge inductrice dans le fil de platine d'un thermomètre électrique, en disposant les communications, dans deux expériences successives, de manière que l'une des décharges traversât le fil alternativement dans les deux sens opposés, le sens de l'autre décharge y demeurant constant. L'échauffement n'était pas le même dans les deux circonstances, et si l'on admet

(*) Annales de Chimie ef de Physique, 5° série, t. XVII, p. 75.

que la plus grande élévation de température corresponde au cas où les deux décharges traversent le thermomètre dans le même sens, ces expériences indiqueraient que la décharge induite est de direction contraire à celle de la décharge inductrice. L'hypothèse sur laquelle on s'appuie ne parait pas justifiée. En effet, la quantité de chaleur qui se dégage à chaque instant dans le thermomètre est proportionnelle au carré de l'intensité i du

courant, et la chaleur totale à l'intégrale f iHt. Si la décharge

induite se compose de deux courants successifs de masses égales,

la quantité d'électricité / idt qui traverse le Ihermomètre n'est

pas modifiée, mais elle ne s'écoule plus pendant le même temps. Il est à remarquer d'ailleurs que, si la première décharge induite est inverse et la seconde directe, l'effet de l'induction sera d'augmenter la durée de la décharge dans le thermomètre et de diminuer réchauffement, ce qui est d'accord avec les observa tions de M. Knochenhauer.

616. Recherches de Yerdet. — Enfin Verdet a résolu la question d'une manière définitive par l'emploi d'un phénomène qui ne donne lieu à aucune équivoque, c'est la décomposition de l'eau par les décharges induites. On ne peut pas songer à produire une décomposition assez abondante pour observer et mesurer les gaz qui se dégagent; mais, quand l'action est trop faible pour que les bulles soient visibles, on peut néanmoins la mettre en évidence par le phénomène connu sous le nom de polarisation des électrodes. M. Henrici (*) a montré que si deux fils de platine ou d'or, plongés dans un liquide décomposable, sont traversés par une décharge électrique, puis mis promptement en rapport avec un galvanomètre sensible, on observe un courant plus ou moins intense, qui persiste pendant quelques instants, et dont la direction dans le liquide est toujours contraire à celle de la décharge. L'effet est le môme que si ces deux électrodes avaient servi au passage d'un courant voltaïque. Tous les liquides décomposables peuvent être employés pour cette expérience et indiquent des courants de même sens, mais d'intensités plus

[l) Pogg. Ann. T. XLVI, p. 585 et XLVII, p. 451.

254 TRAITE D'ELECTRICITE STATIOliE.

ou moins grandes; l'iodure de potassium est celui qui convient le mieux, le courant de polarisation est alors 50 ou 60 fois plus intense qu'avec l'eau ordinaire.

Les décharges induites produisent des courants de polarisation très-sensibles. La direction des courants donne celle des décharges, mais il parait difficile d'obtenir des mesures exactes des intensités, parce que la déviation de l'aiguille dépend de la durée souvent très-courte du courant et qu'elle est modifiée par diverses circonstances. En tout cas, il est évident que les dévialions sont croissantes avec la quantité d'électricité qui produit la polarisation; cette remarque suffit pour les conclusions à tirer des expériences.

Verdet produisait les effets d'induction au moyen de couples de spirales plates dont les spires étaient isolées avec le plus grand soin. Le fil de cuivre, enveloppé de quatre couches de soie, était enroulé en spirale sur une pièce d'étoffe de soie et recouvert ensuite d'une couche épaisse de vernis à la gomme laque; puis la spirale bien desséchée était collée sur une feuille de verre également vernie. Les extrémités du fil induit communiquaient avec deux fils de platine plongés dans les branches d'un tube en V rempli d'une dissolution d'iodure de potassium; après la décharge, on supprimait rapidement ces communications et on réunissait les fils de platine au galvanomètre.

Lorsque le circuit induit est entièrement continu, on n'obtient de polarisation sensible que pour les décharges extrêmement fortes; il en résulte que les décharges induites sont sensiblement égales et de signes contraires, ce qui est conforme aux lois établies pour les courants d'induction voltaïque. Cependant il y a, pour de fortes décharges, une faible polarisation qui semble indiquer une prédominance de la décharge induite directe; cela tient sans doute à ce que le courant de polarisation dû à la première décharge inverse augmente un peu l'intensité de la décharge directe qui la suit.

Au contraire, lorsque le circuit induit est interrompu et que la décharge induite traverse la solution de continuité sous forme d'étincelle, la polarisation est en général assez forte et variable d'intensité et de direction, suivant diverses circonstances, en particulier suivant la grandeur de l'étincelle. Pour déterminer

cette influence, Verdet a produit l'interruption entre l'extrémité inférieure d'une vis micrométrique terminée en pointe, et la surface d'une petite masse de mercure placée dans une capsule de verre. La distance des spirales étant constante, si la disposition des appareils est telle que la pointe soit positive pour la décharge induite directe, le galvanomètre indique toujours un courant de polarisation d'infensité croissante avec la distance de la pointe au mercure, et ce courant correspond à une décharge induite directe. Si, au contraire, la pointe est négative pour la décharge directe, la polarisation est irrégulièrement variable de sens et d'intensité tant que la vis est peu éloignée du mercure; à partir d'une certaine dislance, le sens de la polarisation est constant, son intensité croissante, et la direction de la décharge induite parait encore identique à celle de la décharge inductrice.

Les irrégularités disparaissent à peu près complètement si l'on interrompt le circuit en deux points, à Laide de deux vis micrométriques semblables, de telle manière que la décharge induite doive traverser l'une des interruptions en allant du mercure à la pointe, et l'autre de la pointe au mercure. Dans ces conditions, le sens de la polarisation change toujours avec le sens de la décharge inductrice; l'intensité augmente avec la longueur de l'étincelle auxiliaire, et la décharge induite est toujours de môme sens que la décharge inductrice.

Dans tous les cas, l'intensité des courants de polarisation croît avec l'énergie de la décharge inductrice et en sens inverse de la distance des spirales, ce qui était d'ailleurs évident.

Il résulte de là que la décharge induite directe a plus de tension ou, en d'autres termes, s'effectue en un temps plus court que la décharge inverse. La proporlion de la décharge induite inverse qui traverse les interruptions établies sur le circuit induit est d'autant plus faible que ces solutions de continuité sont plus grandes ; la décharge directe s'affaiblit moins et domine de plus en plus. Avec une seule interruption entre pointe et mercure, il peut arriver pour de petites distances que la plus grande intensité de la décharge directe soit compensée par la propriété que possède la pointe de laisser échapper plus facilement l'électricité positive. Les anomalies observées par différents physiciens s'expliquent ainsi sans difficulté.

(317. M. Buff (l) a indiqué une disposition qui permet de faire dominer à volonté la décharge directe ou la décharge inverse. Le fil qui réunit la spirale induite S (fig. 221) aux électrodes fetf est interrompu entre deux boules c et cl ; ces électrodes sont ensuite réunies par un pont interrompu entre deux autres boules a

et />. Si les boules a et b sont très- écartées l'une de l'autre et les boules c et cl rapprochées à une petite distance, on est dans le cas ordinaire et le courant de polarisation indique la prédominance de la décharge directe. Au contraire, si les boules c et cl sont en contact et les boules a et b maintenues à une distance convenable, la décharge directe passe entre ces boules et la décharge inverse produit seule la polarisation des électrodes.

618. Pour observer les décharges de second ordre, il suffit de réunir les extrémités de la spirale induite de premier ordre à celles d'une autre spirale placée ellemême en face d'une troisième spirale induite. Verdet a reconnu que la polarisation des électrodes n'est sensible que pour de fortes décharges si le circuit de second ordre est entièrement continu ; les quatre décharges induites ont donc une somme nulle. Si l'on interrompt le circuit en deux points, comme précédemment, la polarisation indique toujours une prédominance de la décharge de direction contraire à celle de la décharge influente, quelles que soient même les résistances et les interruptions que l'on établisse dans le circuit de premier ordre. Les quatre décharges de second ordre, d'après les lois de l'induction, sont : la première directe, la seconde et la troisième inverses et la quatrième directe ; les deux décharges inverses successives se superposent en partie, et donnent un courant plus intense qui franchit mieux les interruptions.

619. L'emploi des tubes de ïloltz à entonnoirs permet de mettre facilement en évidence les décharges induites. On observe même que les étincelles obtenues directement sur la ma-

(M Annales de Chimie et de Physique, 5e série, t. XXXIX, p. 502.

chine de Iloltz conviennent mieux que les décharges de batteries, sans doute parce qu'elles permettent d'opérer avec des potentiels beaucoup plus élevés. Un .tube de Holtz à deux branches placé sur le fil induit de premier ordre , sans autre interruption , semble toujours indiquer une prédominance de la décharge inverse; cela tient peut-être à ce que cette décharge passe la première et produit dans le tube correspondant un échauffement du gaz qui facilite le passage de la décharge suivante et renverse alors le jeu de la soupape. Dans les circuits de second ordre et surtout dans ceux de troisième ordre, les deux tubes s'illuminent à peu près de la même manière. Nous avons vu d'ailleurs que ces tubes ne remplissent que d'une manière très-imparfaite le rôle de soupapes, de sorte que, s'ils permettent de démontrer facilement le passage des décharges d'induction, ils n'en peuvent pas déterminer la direction avec certitude.

620. Expériences de m. Bichat. — En employant les spirales plates et les étincelles de la machine de Holtz, M. Bichat (l) a constaté que la polarisation des électrodes produite par la décharge induite de premier ordre dans un circuit interrompu deux fois entre pointes et mercure, comme dans les expériences de Verdet, ne croît pas régulièrement à mesure que la distance explosive de la décharge inductrice, c'est-à-dire l'énergie de cette décharge, va en augmentant, quoiqu'elle indique toujours une prédominance delà décharge directe. On conçoit, en effet, que le jeu de soupape formé par les interruptions cesse de fonctionner à partir du moment où les décharges induites deviennent assez puissantes ; la polarisation n'est due qu'à la différence des quantités d'électricité qui franchissent les solutions de continuité, et il n'y a pas à s'étonner que l'on puisse observer deux ou trois maxima différents, comme l'indique l'expérience. M. Bichat a reconnu aussi que le courant de polarisation augmente avec la distance des spirales. Ce résultat, évidemment contraire à la manière dont varie l'énergie électrique développée dans le circuit induit, montre bien que les interruptions laissent passer presque également les décharges intenses et sont d'autant plus efficaces que l'induction est plus faible.

', Annales de Chimie et de Physique f .> série, l. XI. j>. 501 1

M. Bichat a obtenu des effets plus énergiques en faisant passer les décharges d'une machine de Iloltz dans le fil fin d'une bobine d'induction, et recueillant les décharges induites qui se manifestent dans la bobine à gros fil. Dans ces conditions, la différence de tension des deux décharges induites est énorme et, sans qu'il soit nécessaire d'établir aucune interruption sur le second circuit, on peut produire des effets de polarisation et même décomposer l'eau ou le sulfate de cuivre avec séparation des éléments presque aussi complète que si l'on avait fait usage d'un courant continu. La direction des décharges induites établie par la polarisation des électrodes paraît cette fois inverse de la décharge inductrice.

Pour expliquer ces résultats en apparence contradictoires, M. Bichat fait observer que, si la bobine à fil fin est située dans le circuit de la machine de Holtz avec une interruption entre deux boules d'un excitateur, ce circuit est d'abord traversé par un flux d'électricité relativement assez lent jusqu'à ce que la différence de potentiel des deux boules soit suffisante pour provoquer l'explosion; à ce moment le courant cesse brusquement. La décharge inverse qui correspond au premier état du circuit inducteur a donc une durée notable et produit une polarisation régulière des électrodes, sans dégagement de gaz ; la décharge directe qui suit décompose également l'eau, mais brusquement et avec formation de bulles plus grosses qui se dégagent, de sorte qu'il en résulte une polarisation beaucoup plus faible. La production apparente d'un courant continu inverse tient donc uniquement à la différence des intensités ou des durées des deux décharges induites. Le courant de polarisation devient encore plus énergique si l'on profite en même temps de l'induction magnéto-électrique en introduisant dans la bobine un barreau de fer doux ou mieux un faisceau de fils ; mais ces considérations nous éloigneraient trop de notre sujet.

o!21. Décharges analogues aux extra- courants. — De même

qu'un courant électrique provoque un courant d'induction dans un fil voisin faisant partie d'un autre circuit, de même on peut prévoir qu'un courant agira aussi sur une portion voisine de son propre circuit. Faraday a démontré en effet l'existence de ce nouveau genre de courants d'induction, auxquels il a donné le

nom ft extra-courants . Les décharges électriques doivent, par analogie, jouir des mêmes propriétés ; c'est ce que M. Buff a montré par l'expérience suivante.

La décharge est produite entre deux boules B et A (fîg. 222), reliées l'une avec le sol et l'autre avec une machine électrique. La communication de la boule B avec le sol a lieu par différents chemins : d'un côté, par une hélice S formée d'un fil de cuivre isolé ayant 4 mètres de longueur et 0mu\4 de diamètre, qui fait 158 tours sur un tube de verre; d'un autre côté, par un fil que l'on peut interrompre entre deux boules c et rf, et un galvanomètre G formé d'un fil d'un mètre de longueur enroulé seulement 30 fois autour du cadre de l'aiguille. D'un fil à l'autre du galvanomètre on a encore jeté un pont conducteur C/Df

r~ 5Y STdTiflf ÏSTÏT6 1\

F if» 09-1

interrompu entre deux boules de métal a et b. Comme les tours de l'hélice S sont plus nombreux que ceux du galvanomètre et le fil plus long, c'est par l'hélice que l'induction de la décharge sur elle-même produira l'effet dominant.

On supprime d'abord l'hélice S, on écarte les boules ab, et l'on amène au contact les boules cd et les boules A et B. Dans ce cas, la décharge de la machine se fait d'une manière continue et la déviation du galvanomètre est, par exemple, de -h 5°.

Sans rien changer à la disposition des boules, on introduit maintenant l'hélice S. Le courant de la machine se bifurque, une fraction très-faible passe par l'hélice dont la résistance est très-grande par rapport à celle de l'autre branche, et le galvanomètre indique une déviation plus faible -f- 4°.

On écarte les boules A et B à une distance de 7,mn et on sup-

prime l'hélice. L'aiguille du galvanomètre dévie encore de -+- 5° d'une manière permanente, bien que le courant soit discontinu. Les étincelles se succèdent assez rapidement pour que l'aiguille reste immobile.

Laissant les boules A et B écartées, on introduit l'hélice S; l'aiguille du galvanomètre se dévie alors de 4-11°. Cet accroissement de la déviation tient à Pextra-courant inverse produit dans l'hélice pendant la décharge. En réalité, cet extra-courant est double. Si l'on rapproche les deux boules ab jusqu'à ce qu'il s'y produise une étincelle à chacune des décharges, l'extra-courant direct qui a une plus grande force explosive passe en ce point, tandis que L extra-courant inverse continue de passer par le galvanomètre; on obtient alors une déviation de -+- 15°.

Enfin, si l'on écarte les boules cd par un petit intervalle, l'aiguille du galvanomètre dévie de — 6°. Dans ce cas, la décharge primitive passe toute entière dans l'hélice, et Lextracourant direct , qui est seul capable de franchir la distance des boules cd, produit une déviation de l'aiguille en sens contraire des précédentes.