CHAPITRE m

53. C«MC« ée îm 4éperéltloa 4« l'électricHé. — On a VU Combien Coulomb s*est préoccupé, dans les expériences précédentes, de i'alTaiblisscment graduel qu'éprouvent les propriétés électriques; il a cherché ensuite à déterminer les lois de ce phénomène.

La déperdition de l'électricité doit être attribuée à deux causes difTérentes, Tinfluence de l'air ambiant et celle des corps mauvais conducteurs par lesquels on soutient les corps électrisés.

Il n'y a pas de support absolument isolant. Tous les corps que Ton emploie pour cet usage conduisent l'électricité d'une manière plus ou moins rapide, soit par leur substance môme, soit surtout par la petite couche d'humidité dont ils sont couverts quand ils ont été exposés à l'air ordinaire. Ainsi un cylindre de résine ou de gomme laqua finit toujours par s*électri- ^r dans toute sa longueur, quand on met l'une de ses extrémités en contact avec le conducteur d'une machine électrique.

Quant à la perte par Tair, elle peut avoir lieu, soit par le fait d'une conductibilité propre des gaz, analogue à celle des solides et des liquides, soit par cette circonstance que les molécules d'air situées dans le voisinage d'un corps électrisé sont attirées par lui, s'électrisent en le touchant et sont ensuite repoussées, emportant après chaque contact une partie de Télectricité.

ni. ciMix 4'm •■ppor« ifloUuit. — Coulomb a étudié (M ces deux causes ^séparément et il a d*abord éliminé l'influence des supports

*. MAno^rff de VAcadémte des %cience», p. 615 (17S5\.

en les choisissant de façon qu'ils pussent ôtre considérés comme parfaitement isolants, c'est-à-dire que la perte d'électricité le long de la surface du support fût très-faible par rapport à celle qui s'effectue au contact de Tair ambiant.

Pour reconnaître si un support remplit cette condition, on l'emploie pour soutenir la boule fixe de la balance ; on charge l'appareil à la manière ordinaire et on note le temps que met la boule mobile, en se rapprochant graduellement de la boule fixe par l'effet de la déperdition, pour passer d'une déviation a à une autre a , de 30* à 20"* par exemple. Puis on soutient la boule fixe par deux ou plusieurs supports identiques au premier (*), et, répélant la même expérience, on note encore le temps que met la boule mobile à passer par les mêmes angles a et a!. Si ce temps est plus court que dans le premier cas, les supports que l'on a introduits ont causé une perte notable d'électricité ; si les deux durées sont égales, l'influence des nouveaux supports est négligeable et, par suite, le premier peut ôlre considéré comme un isolant parfait.

Si le support que l'on étudie ne satisfait pas à cette condition, on peut, dans un grand nombre de cas, le rendre parfaitement isolant en diminuant son diamètre ou en augmentant sa longueur. Cette circonstance montre déjà que la déperdition par les supports est un phénomène assez complexe de conductibilité.

Coulomb a reconnu ainsi que, lorsque la charge électrique du corps soutenu n'est pas considérable, un petit cylindre de cire d'Espagne ou de gomme laque, d'une demi-ligne de diamètre et de 18 à 20 lignes de longueur, suffisait presque toujours pour isoler parfaitement une balle de sureau de 5 ou 0 lignes de diamèlre. De môme, lorsque Tair est sec, un fil de soie très-fin, passé dans de la cire d'Espagne bouillante et ne formant ensuite qu'un petit cylindre tout au plus d'un quart de ligne de diamètre, remplit le môme objet, pourvu que l'on donne à ce fil une longueur de 5 à 6 pouces. Enfin, un fil de verre tiré à la lampe, de 5 ou 6 pouces de longueur, n'isole la balle que dans les jours très-secs et lorsqu'elle est très-faiblement chargée ; il en

(M Jjnr, ctl., p. 6*24.

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i^t de même d'un cheveu ou d'une soie, à moins qu'on n'ait soin de les enduire de cire d'Espagne, ou, ce qui vaut encore mieux, de gomme laque pure. La gomme laque brune est d'ailleurs préférable à celles dont la couleur est plus claire.

Il résulte de là que la manière dont se comporte un corps mauvais conducteur, employé comme isolant, dépend beaucoup do l'état de l'air et que les moindres altérations de sa surface, telles qu'une couche d'humidité ou une modification chimique, pt^uvent changer beaucoup les résultats. M. Gaugain en a obscr\v plusieurs cas assez curieux. La conductibilité de la tourmaline, par exemple ('}, Sensiblement nulle à la températuœ ordinaire, croit rapidement à mesure que la température s'élève et devient très-notable vers 400 ou 500 degrés. C'est là leffet ;!èn«*ral d'une élévation de température. Mais en laissant refroidir la tourmaline ainsi chauffée, on constate qu'elle est devenue tri's-hygrométrique et qu'elle se comporte alors comme un corps lM>n conducteur. Pour la rendre de nouveau isolante, il suffît de la laver avec de l'eau ordinaire et de la st^cher à une température qui ne dépasse pas 150 degrés. La modification qu'a pu subir la tourmaline par cet échauffement est tellement faible, qu'après un grand nombre d'opérations semblables, il n'a pas été possible de constater le moindre changement de |>oids.

I)e même la gomme laque (^), lorsqu'elle a été bien préparée et conservée dans un lieu sec, isole d'une manière presque absolue hirs même qu'elle est plongée dans un espace satun'» d'humidité. Mais si on la laisse séjourner dans cet espace pendant un temps .iss<»ilong, elle devient tellement conductrice, qu'un électroscope ne pt»ut plus conserver un seul instant les charges qu'on lui communique, quand il est relié avec le sol par un bùton de gomme laque ilans cet état. Si on r«ipporle dans l'air sec le bAtoii devenu ronducteur, il se dessèche en quelques seconch»s et hm-oumv son |«>u\oir isolant; mais il suilit de le |H)rter de nouveau dans un l'^pace humide, pour qu'il re|H*enne instanlanénu»nt la conductibilité'* qu'il n'avait acquise dans la pivmière exiK»rience qu'au

• Àtmatrt tie Chimie ri Hr Ph^^ique, .V S4'Mi*». l. I.VU. p. H.

* .\mmale9df Chimie et tir Phtjtiqur, .V s^rie. I. I.ï\. |». tîl».

bout d'un certain nombre d'heures ; cette aptitude à attirer Thumidi té dépend indubitablement d'une modification invisible de la surface, car il suffit, pour la faire disparaître, de laver la gomme laque ou seulement de Tessuyer.

Il est probable que la plupart des substances hygrométriques sont susceptibles d'éprouver des modifications analogues.

35. Détcnniiiatloii de la lot de déperdition par l^air. — Quoî

qu'il en soit, une fois que l'on s'est procuré des supports isolants, on forme l'aiguille mobile de la balance et la tige de la boule fixe avec des supports de cette nature; la déperdition de l'électricité a lieu de la môme manière que si l'air seul intervenait et on procède aux expériences de la manière suivante , comme le faisait Coulomb, avec la même balance que celle qui lui avait servi pour l'étude des répulsions électriques. Les deux boules ayant été chargées par une épingle à grosse tète, l'aiguille mobile est repoussée jusqu'à une assez grande dislance ; par une torsion convenable T du micromètre supérieur, on la ramène à une distance plus petite, et on attend qu'après quelques oscillations l'aiguille se soit arrêtée à une distance déterminée a, de 20"* par exemple. On note exactement l'époque t à laquelle se fait cette première observation. On détourne alors d'un certain angle le micromètre supérieur, l'aiguille s'éloigne à une distance plus grande et on attend l'époque f à laquelle elle se retrouve en équilibre à la même distance a, par suite de la déperdition de l'électricité ; la torsion du micromètre n'est plus que T'. On détourne de nouveau le micromètre de la même quantité et on répète une série d'observations semblables.

Entre les deux premières observations, pendant l'intervalle de temps t' — ^ui est de quelques minutes, la diminution de torsion-e été T—T'. Comme cet intervalle est assez petit, on peut admettre que l'effet est proportionnel au temps, et le quolient

•-; — - sera la diminution de torsion pendant une minute. La

torsion moyenne du fil dans ces deux expériences était égale à

T + a-hT'4-a T + T' = — i ha.

Coulomb a toujours observé que, pour une mémo série d'ex-

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périencos, le rapport de ia diminution de torsion pendant Tunité de temps à la torsion moyenne est constant. Ce rapport est ce qu^on nomme le coefficient de déperdition de V électricités

Voici» par exemple, Tune des séries d'observations de Coulomb faile le 38 mai.

a EURE rn oansvATiom

if

f. r. id

Matin

ir âO 58 15 .V àtî 4t 50 i* ii H 55 00 .V à 7 05 (M) li- i 7 17 00

io

(ÎO

On voit que les rapports indiqués dans la dernière colonne sont sensiblement égaux, la moyenne étant environ -J, .

La valeur de ce rapport dépend d'ailleurs de toutes les circonstances qui modifient Tétat de Tatmosphére, comme le montrent \es quatre expériences suivantes que Coulomb a choisies entre lifaucoup d'autres, parce que Thygrométre avait donné ces quatre jours des indications trés-dilïérentes, la température étant sensi<» lib*mcnt la même.