CHAPITRE XII

PIIÉNOMÈMES CALORIFIQUES ET MÉGAKIQUES.

546. AnncaïuK de Priestiey. — Nous réunirons ici un certain nombre d'expériences qu'il eùl été impossible de décrire jusqu'à présent sans interrompre la suite des raisonnements, mais qui rentrent dans les phénomènes étudiés au chapitre précédent. Nous avons vu déjà (452) plusieurs des effets dus à réchauffement des conducteurs; décharges disruptives peuvent donner lieu aussi à des phénomènes de même nature. Un sait, par exemple, que lorsque la décharge d'une batterie de très-grande surface s'effectue entre deux conducteurs métalliques, l'étincelle a la forme d'un trait de feu entouré par une atmosphère incandescente due à la volatilisation de particules métalliques arrachées aux conducteurs. La surface des conducteurs est d'ailleurs altérée au point où s'est produite l'étincelle et, même à l'œil nu, on y reconnaît facilement des cavités et des gouttes de métal ayant subi la fusion. Priestley (*), ayant observé ce phénomène sur une boule de cuivre poli, remarqua qu'à l'endroit de la décharge il restait une tache circulaire où la surface paraissait avoir été fondue en un grand nombre de points de plus en plus petits à mesure qu'ils étaient plus éloignés du centi'e. Cette tiiche était entourée d'un cercle de poussière noire adhérente; mais la circonstance la plus remarquable fut que celte tache centrale était entourée à une certaine distance d'un cercle

(') Histoire de VilectriciU, t. UI, p. 52:..

régulier de points briÛants composés de parties fondues superficiellement. Des taches semblables, avec des cavités plus ou moins profondes et quelquefois de petites gouttelettes et des traits rayonnants, s observèrent sur des métaux polis différents,, que Ton peut ranger dans Tordre suivant en commençant par ceux où les cavités sont plus profondes : IV/ain, le plomba le laiton, l'or, Y acier ^ le fer et Y argent.

En se servant d une feuille d'étain, Priestley parvint à obtenir deux et même trois cercles concentriques autour de la tache centrale et il observa que le nombre et le diamètre de ces anneaux augmentent avec la surface de la batterie et la conductibilité du circuit. Il reconnut aussi que les anneaux s'élargissent dans Tair raréfié et se resserrent quand on augmente la pression. Priestley conclut de ces apparences « que la matière électrique sort en forme de cylindres creux et que ces cylindres sont formés par d'autres cylindres plus petits et solides, puisque tous les cercles sont composés de points ronds ». Il semble en effet résulter de là que la décharge a lieu sous forme de nappes concentriques.

547. Expérienecs de Fnsinieri. — En même tcmps que la décharge fond et volatilise des parcelles arrachées aux conducteurs, elle en transporte aussi des fragments d'un conducteur à l'autre ; ce phénomène a été mis en évidence par les expériences de Fusinieri (*). Ce physicien observa que l'étincelle d'une bouteille de Leyde à bouton de cuivre reçue sur une plaque d'argent y laisse une tache jaune qui provient du cuivre. Pour bien démontrer qu'il y a transport de matière, il munit une batterie d'un bouton d'argent et produisit la décharge par un excitateur au travers d'une plaque de cuivre d'un tiers de millimètre d'épaisseur. Les deux faces de la lame de cuivre présentèrent des cavités et des perforations; la boule de l'excitateur était couverte de taches d'argent et on trouvait des parcelles d'argent engagées dans les cavités de la lame interposée. Ces phénomènes de transport ne se font pas uniquement dans un sens déterminé, car si Texplosion a lieu entre une boule d'or et une boule d'argent, on trouve des traces d'argent sur la boule d'or et des traces d'or

sur la boule d'argent.

Jnuiii.il lie Pavir I8'i'» , |». 4Uj.

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Priestlcy (M avait déjà obseno des phénomènes analogues. Ayant fait passer la décliarge d'une batterie au travers d*unc chaîne métallique posée sur une feuille de papier, il vit que le papier était marqué d*une tache noire partout où le métal Tavait touché; mais, en examinant Texpénence de plus près, il reconnut que cette matière ne se produisait qu'aux points de contact des diflëi*ents chaînons et qu'elle disparaissait quand le circuit ne pivsentait plus aucune solution de continuité.

Cette projection de matière s'explique aisément sans qu'il soit nécessaire de recourir à aucune hypothèse nouvelle : les particules de Tune des électrodes une fois fondues sont repoussées par ce conducteur et attirées par l'électrode opposée ; on conçoit aisément que ces particules soient - lancées d'un conducteur à Tautre ou dispersées dans une direction quelconque. Van Marum a obtenu ainsi par la fusion du fer des globules qui s'élançaient parfois à plus de 30 pieds de dislance.

548. ■■■—tioa de ■MUifrrii laifc—UMcj. — Lorsqu*une étincelle électrique trouve sur son passage une substance combustible, elle peut l'enflammer. Ces phénomènes ont été obsenés dès Tcpoque où Taddition d'un conducteur aux machines électriques permit d'obtenir des déchai-ges correspondant à une quantité notable d'électricité. Vei's 174i, Ludolf (') en Allemagne, Tabbé Noilel en France Pi, et Watson en Angleterre I*), firent à ce sujet de nombreuses exj)ériences. On alluma, à l'aide d'une étincelle, Tespril de vin, Télher et même les fumées qui s'échappent d'une bougie récemment éteinte.

On peut allumer l'éther en tirant une étincelle, avec un conduc* tcurou même avec le doigt, d'une i>elitc capsule de métal communiquant avec la machine électrique et renfermant une couche mince de ce liquide. Watson rendit encore l'expérience plus frappante en provoquant celte étincelle par Tintermédiaire d'une goutte dV*au é|iaissie par un mucilage ou même au moyen d'un morceau de glace. Il alluma de même de l'air inflammable, coM-u-^ïuv de Thydrocéne, et mit le feu à la |>oudre. Cette dcr-

t*i Union/: tU I éicclrit tir. t. IN. p. ."kiO. «> ibul., t. I. p. |.>4.

(*) Mémoire* de CAcadrmic M745j, p. 107. f^) i'hii. trann. abr'ulg, ^174.")», \ul. IX, p. 151

uièrc expérience iie iviissit pas sans précautions particulières, Cil rrêtincelle électrique passe habituellement entre les grains sans les enflammer si Ton n'emploie pas une décharge de batterie. Mais une simple bouteille de Leyde suffit si Ton prend le soin, soit de broyer la poudre avec un corps mauvais conducteur et combustible comme le camphit;, la colophane, ou quelques gouttes d'une huile inflammable, soit de ralentir la décharge en interposant sur le trajet du circuit une petite couche d'eau ou une corde mouillée (Beccaria).

De même, pour enflammer le coton-poudre, on décharge une batterie avec un excitateur à manches de verre dont Tune dos boules est entourée d^une couche de coton poudre dans laquelle un a placé de la poussière de colophane ou de lycopode.

5411. E«4ioMètrM. — Cavendish, en 1784 (\), observa que 42,r> volumes d'hydrogène mêlés à 100 volumes d'air brûlent compléteiuent sous Tinfluencc d'une étincelle, et laissent un i*ésidu de 80 volumes, en même temps que la cloche se couvre d'humidité; c'est Tune des premières expériences desquelles on puisse déduire la composition de Teau et celle de Tair.

On appelait autrefois eudiomètrcs des appareils destinés à éprouver Je degré de pureté de l'air en soumettant ce gaz à des réactions chimiques quelconques; on réserve maintenant ce nom d'une manière plus particulière à des tubes dans lesquels on provoque la combinaison des gaz par une étincelle électrique dans les expériences d'analyse.

Il n'entre pas dans notre but de décrire ici ces appareils et la manière de les employer; nous citerons, par exemple, Teudiomètre de Volta avec lequel on ne peut opérei- que sur les gaz peu >olublcs dans l'eau et où rétincelle est produite entre une armature métallique et une tige latérale, comme dans le pistolet de Volta; l'eudiomètre à mercure de Gay-Lussac, où Ton provoque l'étincelle entre un bouton mastiqué à la partie supérienrc d'une èprouvette en verre et une tige de fer qui, traversant le mercure, remonte dans Téprouvette jusqu'auprès du bouton supérieur; enfin, l'eudiomètre de Milcherlich formé par une cloclie en verre dans les parois de laquelle on a soudé deux fils de platine, qui

'• Vhd. Irant. abridg. vol. XV, p. 18(3.

TKAITÉ D'ÉLtCTRlCITÉ STATIQUE.

se terminent dans rinlérieur à une petite distance Fun de l'autre. Cette dernière disposition est la plus avantageuse et celle qui a été généralement adoptée. 11 sufGt d^ailleurs d'une étincelle très-faible pour enflammer les gaz et celles que fournit un électrophore sont en général bien suffisantes.

550. Pistolet de ¥oita. — On montre souvent Tinflammation de l'hydrogène à l'aide d'un petit appareil appelé le pistolet de Volta. Ce pistolet (fig. 200) est formé d'un petit vase métallique A muni d'un goulot qu'on ferme avec un bouchon de liège. Une tige métallique DE pénétre dans ce vase par une tubulure latérale, où elle est isolée au moyen d'un tube de verre, et l'extrémité intérieure E de cette tige s'arrête à une petite distance de la paroi opposée. On

remplit le vase d'un mélange d'hydrogène et d*oxygène, ou bien plus simplement on le remplit d'hydrogène en le renversant sur un tube d'où s'échappe ce gaz, puis on y insuffle une certaine quantité d'air. On bouche ensuite le flacon et, le tenant à la main, on présente le bouton extérieur D au conducteur d'une machine. Au moment de la décharge, il se produit deux étincelles, une en D, l'autre en E qui enflamme le gaz et projette le bouchon avec une explosion semblable à celle d'un coup de pistolet. On peut donner à cette expérience les formes les plus variées et les anciens cabinets de physique en renferment souvent de curieux exemples. Dans les machines électriques de Ramsdcn, les deux montants des coussins sont souvent terminés par un pistolet de Volta.

551. Briqoet électrique. — La môme propriété a été mise à profit pour construire le briquet électrique (fig. 201). Dans cet appareil l'étincelle est obtenue à l'aide d'un petit électrophore formé par un gûtcau de résine A ; un plateau métallique attaché à une charnière isolée communique avec le sol par une bande d'étain au moment où il est appliqué sur le gâteau. Le gâteau de résine ayant été fortement électrisé par une peau de chat, on introduit 1 électrophore dans une boîte B en bois et on attache le plateau à un fil de soie /. Sur la boite est un double

Fig. 200.

EXPÉRIENCES DËLECTHICITÉ ET l'ROPRIËTËS Db) l/ËTI.N CELLE. 1G5 flacon W renfermant de l'eau aciduloc ; un morceau de zinc susjieudu dans le flacon inférieur a une ceilaine haulcur y maintionl une atmosphère d'hydrogène qui se reiiroduit â mesure qu'on lu dépense. Ce flacon csl muni d'un robinet qui pci-met au gaz de se dégager enliT deux pointes de métal dont Tune rf communique avec le sol et l'autre avec une tige de métal isolée ce. En ouvrant le robinet on soulève, au moyen d'un levier et du fil de soie/, le pt'itcau de l'élcctroiihore qui vient alors loucher l:i p.irtie iuféricu re de la lige f et provoque une étiiirelle entre les deux pointes d.; uii-lal au travers du jet do gaz. Ce gaz s'enflamme et p^^ jo,

nlliimc une bougie placée

en fuce. La boite inférieure It étant fermée et l'air parfaitement M!c, cet appareil peut fonctionner pendant plusieurs mois sans qu'il soit nécessaire d'élcrtriser de nouveau le gilleau.

û52. SorUer «iceiriqfM. — L'échauffemçnt produit dans les gai ou les liquides que traverse l'étincellc et la secousse qui en résulte ont été utilisés dans plusieurs expériences. Ainsi le morlier électrique est formé d'un [K-lii morlier en ivoire A (fig. 202) Iravei-si- par deux tiges métalliques D et E enire lesquelles on iwut produire une étincelle, et le mortier est bouché par une bille d'ivoire B ; l'expansion brusque

(le l'air au moment de la décharge suflil pour lancer la balle à une cert»ine distance, mais l'etTet est beaucoup plus énergique si l'on prend la pi-écaution d'introduire dans le mortier quelques gouttes d'un liquide volatil, comme l'eau ou l'ëther.

166 TRAITS DtLEGTRIGITÉ STATIQUB.

553. Si l'on fait passer ainsi une décharge puissante entre deux tiges a et b (fig. 203), dans l'intérieur d'un tube de verre parfaitement bouché, la secousse peut être suffisante pour fendiller le tube, surtout si le diamètre intérieur est assez étroit. Le

tube est presque infailliblement brisé, quelle que soit l'épaisseur des parois, s'il est rempli d'un liquide, parce que l'accroissement .de pression devient alors beaucoup plus grand et que la secousse est transmise au tube par un corps peu compressible.