Phénomènes d*inflnence dan» les i^ax. — ToulCS IcS fois

qu'un milieu isolant même gazeux est situé entre deux conducteurs maintenus à des potentiels différents, ce milieu s'électrise par influence et Ton y observe tous l(»s effets des décharges, effets qu'on serait quelquefois tenté d'explicjuer par le passage direct de Télectricité influente. Si le milieu est gazeux et à une pression très-faible, il peut ainsi s'illuminer comme s'il était traversé par un flux d'électricité continu. Nous avons cité à ce sujet les remarquables expériences d'ilauksbée, qui obtenait des lueurs électriques dans un globe de verre contenant de l'air raréfié, soit en le frottant, soit en le soumettant à la sirfiple influence d'un autre globe électrisé; celles de Canton qui provoquait les mûmes lueurs dans un tube à air raréfié en le déplaçant dans le voisinage d'un conducteur électrisé, etc. Ces lueurs s'observent toutes les fois que survient un changement brusque dans la distance ou l'état électrique des corps en présence; elles traduisent le rétablissement d'un nouvel équilibre.

/) Sigaiidde In Fond. Précis des p/iénomènes électriques, p. 'jOl

fW riUITÉ DÉLECTRIOTÉ STATIOIE.

Presque tous les appareils à gaz raréfiés, Aiis tubes de Geissier, s^illuminent ainsi quand on les frotte ou qu'on en approche un corps électrisé comme une plaque de caoutchouc. M. Alvergniat T) a reconnu que certaines vapeurs donnent à cette expérience beaucoup d'éclal: des tubes qui renferment des traces de chlorure ou de bmmure de silicium se remplissent, quand on les frotte à la main, de flammes rouges ou verdâtres qui suivent la main ou éclatent dans toute la longueur du tube.

578. Les effets sont plus énergiques si le milieu isolant est placé entre deux conducteurs très-rapprochés l'un de Tautre, comme les armatures d'un condensateur, et rillumination est continue si Ton fait varier d*une manière permanente l'état électrique des deux conducteurs en les électrisant alternativement en sens contraires. Ces allemativos s'obtiennent naturellement par remploi des bobines d*induclion. Les deux plateaux d'un condensateur, mis en communication avec les extrémit('*$ du fil induit, s'électrisent d'une certaine manière au moment de la d(>charge directe. Si Ton n*en pro luit plus de nouvcllef les flux d'électricité positive et négative qui s'étaient précipilél vers les plateaux reviennent ensuite se iieu Iraliser dans la bobine, de sorte que le fil est parcouru par deux courants successifs de sons conti'aires, comme si le courant primitif, ne trouvant pas «rissue entre les plateaux, y éprouvait une véritable réflexion. Mais, si le courant induit direct est suivi au bout d'un petit intervalle» de leinps par un courant inverse, ce dernier sera de même signe que le reflux de la premi-TC décharge et leurs effets s'ajouteront. Onand (m laisse se succéder d'une manière continue les décharges directes el inverses, le fil est parcouru par une série de courants d'intensités égales, alternativement de signes contraires. In galvanomètre sur le fil n'éprouve pas alors de déviation permanente; mais, si l'on y place une soupape électrique, comme l'a fait M. (iaugain, ou deux tubes de Iloltz parallèles dont les entonnoirs sont dirigés en sens contraires (M. Daniel), on peut séparer l'un de l'autre, par dérivation sur une partie de leur trajet, les deux systèmes de courants alternatifs.

Il n'est pas même nécessaire d'avoir recours aux bobines

1*1 Omiplrs lemlus dr l' Acnflrniit dr» mirncr», t. I.XXIII, p. 121.").

EXPÉWEXCES D-ÉI.ECTmCITÉ ET PROPRIÉTÉS DF L'ÊTINaU-K. 187 d'iliduplion pour obtenir ces décliarfiiis iilternanlcs. On mel. par esemple, les deux pùles d'une inaehine de llollz en communication séparément avec les dcu\ armatures d'un condensateur, et l'on maintient les boules de l'escilatenr à une distance assez faible pour que. de temps en temps, les décharges s'y produisent spontanéiitcnl. Le premier elTet de la machine est de charger le condensalcur, puis, lorsque la din'éi-enoe des potentiels est suflisante, le condensateur se déchar^'C par une étincelle enire les boules de l'excitateur. Les fils de communication du condensateur à la machine sont donc parcourus allernativement par des coui'anls d'électricité de sens contraires que l'on peut nietti-r facilement en évidence avec des tubes à entonnoirs.

579. I-'expériencc du malras de Nollcl ràpélée avec ces décharges alternatives prend un grand éclat ; il s'y produit de véritables étincelles alternantes entre les conducteurs et le flacon, mais

on observe les mômes effets quand ces conducleui's sont sépairs lous deux du milieu gazeux par une paroi en veric.

Ainsi M. Gassiot applique deux feuilles d'étain sur les parois d'un lube renfermant un gaz rai-élié, connue celui qui sert pour l'expérience de la chule des corps dans le vide ('). Quand on met ces lames d'étain en communication avec un appareil à décharges alternatives, l'intérieur du tube est rempli de lueurs qui se propagent en tous sens, l/éclat de la lumière dépend d'ailleurs de [a quantité d'électricité qui correspond à chacune des décharges îl l'emploi de la machine de llollz est avantageux sous ce rapport, jarce qu'il pennel, en changeant la distance explosive, de molifrer \c phénomène à volonté. On construit de même des lubes le Geissler dans lesquels les électrodes aboutissent à des espaces :oinplétement clos par des boules telles que B (fig. '209), qui sont

'■ Phil. Iront. iiSiO], javt. 1. p. l.îl.

^^8 TRAITÉ DtLECTRICITÉ STATIQl'E.

elles-inêines envelo|n>êes par un tube A rempli aussi d'un gaz raréfié. Dans le lube que représente la figure, il y a trois compartiments séparés par des parois de verre et dans lesquels on l^eut mettre des «jraz différents, qui donnent lieu à des couleurs el à des stratifications très-variées. Seulement les deux électrodes ne présentent plus de caractères distinctifs, parce qu'elles sont alternativement positives et négatives.

^SO. Plaie 4e ffca éiccirHivr. — il u'cst pas uécessairc que les gaz soient rart'liés, si la distance des armatures est assez faible. Ainsi M. Du Moncel place i\ quelques millimèti-es lune de l'autre deux feuilles de verre i^evétues extérieurement de deux lames métalli(|ues qui les recouvrent incomplètement. En n'unissant ces deux armatures avec un appareil à décharges alternatives, on aperçoit comme une belle pluie de feu d'un bleu violacé qui parait tomber normalement d'une feuille a l'autre: on distingue en outre, entre b*-^ armatures de métal et les lames de verre, une nappe lumineuse qui est due à des décharges directes.

M. ïlrove (*i a profité de cette expérience pour produire desimpiv»ioris électriques (|ui présentent une certaine analogie avec les phénomènes observés par karsten. Entre deux lames de verre parfaiti'Mient propres, disposées comme pour l'expérience de la I»Iuie de ftui. il plaça un morceau de papier ordinaire imprimé d'un cnlé. Ayant provoqué les décliar^'es pendant quelques minutes, il enleva le papier, souffla sur la surface du verre qui était en contact avec les caracléivs imprimés, et les vit apparaître avec une grande neltelé: les libres du papier étaient nuW trés-e\aclemcul reproduites par la buée.

TréMunant tjuc les vaiKur< d'acide lluorhydrique se déposeraient aussi d'une manicie incirale sur les difl'érenis points, il répéla l'expérience en exposant les lames de verre à l'action de ce gaz et obtint une ima^e inaltérable des caractères imprimés et des rayures du papier, a\t\' miiin> île pcrfertion il e^t vrai que par l'emploi du souffle. M. ùroNc reprodui>il de même des empreintes de ligures découpées dans une feuille de papier, dont il fit ensuite des épreuves photographiques: il eul des ellets tout à fait analogues avec des feuilles métalliques, et remarqua fjuele verrequiî

' PntL Wriy. ft >t'ii»'. l. \ni. p tiT..

EX1»ÉRIENCES D^iliXTRIClTÉ ET PROPRIÉTÉS DE l/ÉTINCELLE. 189

acquis la propriété de faire apparaître une figure, sous l'influence de la buée, ne perd pas cetle propriété quand on l'essuie ou quand on le lave à Tcau et Talcool. L'altération qu'ont subie les surfaces est donc entièrement comparable à celle que nous avons signalée à propos des (igures de Moscr et de Karstcn.

M. de Bezold (") a démontré, par les figures de Lichtenberg, ralternance des effets électriques qui se produisent dans la pluie de feu. Si Ton n'emploie qu'une seule décharge de la bobine, et une décharge faible, la projection d'un mélange de poudres sur les faces intérieures des lames de verre donne des taches circulaires rouges entourées d'anneaux neutres sur la lame qui touche l'électrode positive, et des étoiles jaunes sur la lame opposée. Avec des décharges plus puissantes, et surtout à la suite de décharges alternantes nombreuses, on trouve sur chacune des surfaces les deux électricités distribuées d'une manière plus ou moins complexe.

581. EflhiTes éie«friqaeii< — Le passagc de l'élcctricité dans les gaz y produit des phénomènes chimiques nombreux, mais lenergic et quelquefois la nature même des réactions dépend de la forme des décharges; c'est ce qui a lieu en particulier pour la transformation de l'oxygène en ozone. Les aigrette^ qui s'échappent comme un courant des peignes d'une machine électrique et setalent à la surface des plateaux mobiles, les lueurs que l'on obtient dans les gaz raréfiés, et surtout les apparences lumineuses des appareils à décharges alternatives, soit avec des gaz raréfiés comme dans les globes d'IIauksbéc (i) ou l'expérience du inatras de NoUet (776), soit à la pression ordinaire entre des surfaces très-rapprochées comme dans l'expérience de la pluie de feu électrique (780) ; toutes ces formes de la décharge, qui paraissent caractérisées par une dissémination de l'étincelle et par une faible élévation de température, jouissent de propriétés remarquables ; on les désigne souvent par le nom d'effluves électriques qui leur a été donné par Ilauksbée. Cette dénomination n'implique pas une hy|)othèsc nouvelle sur la nature des phénomènes, mais elle peut être avantageuse dans le langage pour simplifier la description des expériences.

*/ Pofjf/. Anttalen, t. CXI,, p. Mb. — Annalca de Chimie et de PhijsiquCf S" sc-ric, i WIII, p. 347.

ISm TRAITÉ D'ÉLËCTUIGITË STATIQUE.

582. Plusieurs physiciens ont imaginé des appai'eil nicltenl de produire ces eflluves en grande abondant colter les gaz qui ont été soumis à leur influence. M. I dispose dans une caisse en bois (fig. 210) une série d< verre parallèles et trés-rapprochées. Ces lames son' d'une feuille d etain à la surface supérieuixï et comr alternativement avec deux boutons extérieurs que Tf i*elation avec les pôles d'une bobine ou d'un appaml ty à décliargcs alternatives. La pluie de feu qui se manil* toutes les lames agit sur le gaz ambiant, que l'on : circuler dans la boite par des tubulures adaptées • extrémités. Cet appareil produit de Tozone en ass< quantité, mais il n'est pas conmiode pour faille agir k

Fiij. tid

électriques sur des gaz (juclconques, cl analyser exacju'oduits de la réaction.

M. W. Siemens a indiqué en 1857 (') une dispu^ simple. Un tube de verre fermé par un bout est soudi' térieur d'un autre tube plus large muni de tubulures ;■ mités, de manière qu'on y puisse faire passer un cour Tne lame d'étain collée sur la surface inlérieure du tu' et une autre feuille collée sur la surface exlérieui'C di veloppe, sont mises en communication avec les pôles bine. L'espace annulaire que parcourt le gaz entre les » csl traversé d'une manière continue par des effluves « d'autant plus intenses et plus eflicaccs que le vei'i" mince et les surfaces plus rapprochées.

{'/ Pogg. Annal., t. CU. p. I*i0. iiolo.

EXPÉRIENCES D^ÉLECTRIGITÉ ET PROPRIÉTÉS DE LÉTINCELLK. 191

Tous les appareils que l'on a employés depuis cette époque {leuvent être considérés comme des modifications plus ou moins avantageuses du tube de M. Siemens.

M. Uouzeau (*) s'est servi d'un simple tube de verre ouvert aux deux bouts, dans l'axe duquel il intit)duisait un fil de platine par une soudure latérale; un autre fil, servant de deuxième électrode, était appliqué sur l'extérieur du tube parallèlement au premier, ou enroulé en hélice sur toute la surface. Si les deux fils s(mt assez écartés à l'extérieur pour que la décharge n éclate pas entre eux directement, ils s'entourent d'une auréole violacée qui jouit des propriétés de reffluve.

Dans l'appareil de M. Babo (*), les électrodes sont formées par plusieui's tiges de cuivre soudées dans des tubes de verre et communiquant à rextéricur par des fils de platine : deux faisceaux de tubes pareils mêlés entre eux sont enveloppés par un tube plus large, dans lequel on fait passer le courant de gaz, et dont les extrémité sont traversées par les fils de platine qui forment la partie extérieure des électrodes. Cette construction est beaucoup plus compliquée que celle de M. Siemens et ne parait pas donner de meilleurs résultats.

M. Arn. Thenard (^) a remarqué que tous les métaux, sans excepter le platine, s'altèrent rapidement quand ils sont le siège (le décharges nombreuses même sous forme d'eflluves, et que ces altérations rendent bientôt les appareils inefficaces lorsque le gaz sur lequel on veut agir est en contact avec les électrodes métalliques ; il a donc repris le tube de M. Siemens, où l'eflluve a lieu entre deux surfaces de verre, et remplacé les armatures d'étain par un liquide conducteur, afin d'obtenir une nappe lumineuse plus homogène.

^appareil de M. Thénard (fig. 2H) se compose de trois tubes de verre concentriques convenablement soudés entre eux et déterminant ainsi trois cavités différentes. Le tube central est fermé par un bout et renferme un liquide conducteur servant de première électrode A ; l'espace annulaire extérieur renferme aussi un liquide conducteur qui est la deuxième électrode B; la cavité

^'i Anuftlei de Chimie et île Phyaii^uCt •»• si-i io. l. Wil, p. Ijj.

■*) Annal, tlei' CJicmie und Phanu.t Suppl. M, p. liib.

^3 Comptes renitis de V Académie des ncienceSi t. LXW, p. 118.

i93 TRAITÉ D'ËLECTRICITË STATIQUE.

intcrmédiaii*c est traversée par les effluves et Tony fait passer on courant de gaz à Taidc de tubulures C et D aux extrémités. Quand on emploie le mercure comme électrodes, on obtient d'abord de bons efTcts; mais, au bout de quelque temps, le verre se dépolit au contact du mercure, il s'y produit des aspérités qui tl^nsfo^ ment reflluve en une multitude de petites étincelles, et les réafr tions qu'éprouve le gaz peuvent être complètement modifiées. En substituant au mercure des liquides acides, du chlorure d'antimoine ou simplement de Feau aiguisée d'acide sulfurique, toutes ces poussières arrachées au verre se dissolvent dans le liquide; la surface du tube, étant toujoure mouillée, l'esté polie malgré

Fig. ill.

les altérations qu'elle subit lentement, de sorte que reOluvc conserve longtemps, sinon indéfiniment, son appui*ence et ses pix)priétés primitives.

MOUVEMENTS ELECTRIQUES.

^)^s^>. Pantùt». «irlIUMi et ff^réle électriques. — On U Ulis ï

profil ifs ticlions clortriques pour construire des appareils trè^ variés dont le mouvement est entretenu par une suite d'attraotions (^t de répulsions. L'une des plus anciennes ex^>ériences de vo «ienre est ri'lle des pantins vlectri(]ues : vv sont des figurines conslruites en moelle de sureau dont la lèteesl nmnie d'une petite houppe de fils de soie. On place ces figures entre deux plateaux métalliques horizontaux dont le supérieur communique avec

VtUCIUJCÉ a lfeûHJ£l£S U LUnUEUC l«»

fot MtèMmt d^ictriqiie et l'infoieur avec le sol : le pantin e$t tbé d'ibord par le pUltaa supérieur puis repoussé aussitôt b11 la tocdbe. et saule de Tun à lautre. tant que la machine it en iboaveflK&t. Les houppes jouent un ràle dans le phénolène, et l'on jutut maintenir un de ces pantins suspendu et unobîie entre les deux plateaux, conune nous Tavons déjà vu mr le pobâûo de Franklin <il6|.

Un corps le^er quelconque, placé entre deux conducteurs èkeisés, peut Osciller de l'un à lautre. en les touchant altemitiTelent, aussi longtemps qu'il existera entre ces deux conducteurs ne diflerence de potentiels suffisante. Telle est, par exemple, eipérience du carillon électrique (fig. 212). Deux timbres T et T'

r>!!.3yo:?oi

Fi}.', ili.

Kig il.V

ont suspendus par des chaînes à une tringle niùtallique (|ui oinmuniquc avec une machine éicclriquc : un timbit) inlornioiail^' V attaché au même support par un fil de suie commuique avec le sol ; enfin deux boules de métal b et 6' sont suscndues par des cordons de soie dans Hntervallo. I.e timbre T' e charge par influence d'électricité contraire à celle de la mahine, et les boules oscillent des timbres cxlrônics au timbre du Dilieu en produisant une suite de chocs qui les font résonner.

De même, on place de petites balles de moelle de sureau sur inplalcau métallique qu'on recomre d*unc cloclic. Un conducteur bminèpar une sphère ou un plateau (iig. 215) travei*se la lukulurc de la cloche et communique avec une machine électrique;

194 TRAITE DËLËafilUTÉ STATIQUE,

les baltes sont attirées vers le conducteur électrisé, puis retombent et produisent un pclît bruit qui rappelle lu cliuledc la grélc. Cette expérience, qui porte le nom de grêle électrique, a une certaine célébrité parce que Voila a expliqué la suspension des gré- Ions dans l'air par des mouvements analogues entre deux nuages élcctrisés. On peut la répéter d'une maniôrc plus simple en ùlectrisant l'intérieur d'une cloelic en verre, soit par un couducicur de même forme, comme pour la bouteille de Lcydc à armatures mobiles (151), soit mieux à l'aide d'une pointe métallique; oo renverse ensuite cette cloclic au-dessus des balles qui prennenl aussitôt les mômes mouvements, bans ce cas, on accélère les oscillations en approchant de la clocbe la main ou un large conducteur non isolé.

Ucs expériences analogues se réalisent encore plus facilement

à l'aide des bouleilles de Leyde. Ainsi on obtiendra un carilloB électrique à l'aide d'une petite boule de mêlai fi (flg. 214) susl)endue par un lil de soie entre deux limbres A et C dont l'un communique avec l'armature extérieure et l'autre avec l'urniaturc intérieure d'une bouteille de Leyde. Les oscillations durent plus longtemps si la balle mobile est formée d'un corjts Irès-léger comme du liège ou de la moelle de sureau. Franklin employait pour cela un morceau de liège noirci à la lampe auquel il atlichait plusieui's bouts de fil pour figurer grossièrement uot énorme arai^'née (lig. 'Jlôl.

EXPËRlEiNCES D*ÉLECTRiaTË ET PROPRIÉTÉS DE L*£TINGELLE. 195

584. Boaes éieeirique». — Franklin, en 1 748, a môme construit une roue électrique qui prenait ainsi un mouvement de rotation continu. Un clisquo de bois horizontal mobile autour d'un axe vertical était muni de 50 rayons en verre terminés par des dés en métal. Deux bouteilles de Leyde chargées d'électricités contraires étaient placées aux extrémités d'un même diamètre, de façon que les dés isolés pussent toucher alternativement les armatures intérieures ou du moins y provoquer des étincelles; il suffisait d'imprimer un petit mouvement de rotalion à l'appareil pour le voir s'accélérer et se maintenir jusqu'à ce que les deux bouteilles fussent sensiblement déchargées.

Un autre appareil de Franklin était formé de 12 piliers en veri'e disposés sur une même circonférence et terminés par des dés métalliques. Le disque mobile était en verre et muni de feuilles d'or sur ses deux faces de manière à constituer un condensateur; les deux armatures communiquaient séparément avec deux boules qui pouvaient, par suite de la rotation, provoquer successivement des étincelles avec tous les dés isolés. Cet appareil, une fois chargé, pouvait marcher pendant une heure à raison de 10 tours à la minute en moyenne, ce qui faisait 600 tours ou 7200 étincelles pour chaque boule, c'est-à-dire en tout plus de 14000 étincelles.

Le tourniquet de M. RuhmkoriT (115) fonctionne d'une manière analogue par le jeu des pointes, et nous en verrons d'autres exemples à propos des machines de lloltz.

On trouve dans certains cabinets de physique un appareil qui rappelle la roue de Franklin. Une série de tubes étincelants terminés par des boules de métal sont disposés verticalement sur une même circonférence. Entre ces tubes est un tourniquet formé d'une seule branche à deux pointes lesquelles, par suite de la rotation, passent à petite dislance de toutes les boules des tubes étincelants. On met le tourniquet en communication avec une machine et la base de tous les tubes avec le sol. Le tourniquet se met à tourner rapidement et, si la première communication est interrompue en un point pour provoquer une étincelle auxiliaire, les décharges qui se produisent sur les différentes colonnes les illuminent tour à tour.

hS5. L'«'»lrrtroscope à décharges de M. Gaugtûn (517), mis en

196 TRAnÊ DÉLEGTRiaTÉ STATIQUE.

communication par Tintermédiaire d'un fil médiocrement conducteur avec une bouteille de Leyde ou une batterie électrique, produirait de môme un très-grand nombre d'oscillations de la feuille d'or, et l'expérience pouiTait être disposée de manière à durer pendant un temps extrêmement long ; mais, pour obtenir des effets presque indéfinis, on a recours aux piles électriques el particulièrement aux piles sèches, que Ton fait agir sur des appareils très légers, susceptibles de prendre un mouvement de balancier ou de rotation ; nous avons cité le tourniquet de Dclezenne qui a marché pendant t!8 ans sans interruption.