C: Mémoiregde rAcatlémie, p

:*) /6td., p. 624:

son programme d'expériences était à peu près celui qui a été réalisé plus tard par M. Matteucci.

Coulomb a étudié aussi la déperdition par les supports ou, simplement, a cherché à établir une relation entre la longueur des supports et la charge électrique maximum qu'ils sont capables d'isoler ; mais cette question est trcs-complexe et nous y reviendrons, afin de la traiter d'une manière plus générale.

40. D'ailleurs cette loi de déperdition n'a pas de portée théorique ; elle n'est autre chose que la loi de Newton pour le refroidissement d'un corps dans une enceinte à température plus basse, il y a en effet la plus grande analogie entre l'état électri* que d'un corps et la température, ou mieux, entre la différence des états électriques d'un corps et du milieu dans lequel il est placé d une part, et, d'autre part, la difiereuce des températures d'un corps et de son enceinte. La loi de Coulomb et celle de Newton sont donc évidentes au même degré et ne sont l'une et l'autre qu'une première approximation d'iine relation probablement beaucoup plus complexe.

Soit, en effet, y une fonction de x, que nous supposerons développable par la série de Maclaurin,

Si cette fonction y représente le refroidissement d'un corps dans une enceinte, et x la différence des températures, ou bien si y est la déperdition d'électricité d'un corps dont la charge est x, le premier terme du second membre est nul. Dans le cas actuel, le second terme f(o) ne peut pas être nul parce que le phénomène change de signe avec la valeur de x : un corps s'échauffe dans une enceinte plus chaude que lui, et un corps neutre s'électrise dans un milieu électrisé. Comme le terme du premier ordre sera prédominant pour de petites valeurs de x, il restera donc

c'est-à-dire que, comme première approximation, le refroidissement d'un corps esl proportionnel à l'excès de température cl la déperdition d'électricité proportionnelle à la charge. 11 suffit que le phénomène soit lent pour que ce raisonnement soit ap-

DÉPERDITION DE LtLEGTRIGITË. 81

plicable ; mais rien n'indique entre quelles limites il pourra être considéré comme suffisamment approché ; c'est à l'expérience à déterminer ces limites. Dans le cas d'une fonction quelconque, il pourrait bien arriver sans doute que la première et la seconde dérivée fussent toutes deux nulles et le développement commencerait au terme du S*" degré, nAis la courbe figurative de cette fonction présenterait alors un point d'inflexion à l'origine, et les phénomènes dont il s'agit ne sont pas de nature à donner des points singuliers.

En ce qui concerne le refroidissement, les expériences de Dulong et Petit ont complété la loi de Newton et déterminé une fonction qui, sans avoir le caractère d'une loi absolue, satisfait au phénomène pour de plus grandes différences de température. U n'a été rien fait de semblable pour la déperdition de l'électricité ; on a cherché seulement à déterminer le sens des modifications que diverses circonstances peuvent apporter au phénomène.

il. RecheMbea do H. Hattcncei. — M. Matteucci a publié à

ce sujet (^) un travail très-étendu dont nous allons extraire les principaux résultats. U a étudié l'influence de la température, de Tétat électrique des corps en présence, de leur distance, de l'humidité de l'air, de la nature des gaz, du mouvement des corps et de la pression.

La balance de M. Matteucci était parfaitement close ; on pouvait donc y produire une atmosphère artificielle de gaz quelconques, soit complètement desséchés par de l'acide phosphorique anhydre, soit maintenus à un certain état hygrométrique, à Taide de solutions différentes d'acide sulfurique dans l'eau, solutions dont on connaît les tensions de vapeur, d'après les expériences de M. Regnault. Le mode d'observation de la déperdition d'électricité était en général celui de Coulomb.

Mouvement de l'air. — Un premier résultat assez singulier observé par M. Matteucci est qu'un mouvement rapide de l'air dans le voisinage des corps électrisés diminue la perte d'électricité d'une manière sensible, au lieu de l'augmenter comme on serait porté à le présumer. U déterminait le coefficient de déperdition de deux boules dont l'une était en repos dans l'air

(*) Annales de Chimie et de Physique, 3* sûrie, t. XXVIU, p. 585.

8S TRAITÉ DtLECTRICITÉ STATIQUE.

ordinaire, et dont l'autre, dans Tintervalle de deux observations, était vivement agitée dans l'air, ou placée sur le jet de gaz d'un soufflet ordinaire. Dans une expérience semblable, le coefficient de déperdition a été ~^, -^n 7^» m ^^"s l'air en repos, et -^^ -^, j7, -^ dans l'air agité. Il faudrait ici se prémunir contre une cause d'erreur qui peut être grave, c est l'éleclrisation de l'air lancé par un soufllet. Quoi qu'il en soit, l'influence du mouvement sur la déperdition parait exacte, et on peut s'en assurer d'une manière très-simple. On prend deux boules identiques portées par des manches isolants, et on les électrise en les maintenant en contact. On tient alors l'une d'elles immobile et on agite l'autre vivement dans l'air ; au bout de quelque temps, on les approche séparément d'un électroscope quelconque et l'on constate que la boule qui a été agitée produit une déviation beaucoup plus grande. Il semble résulter de là que la déperdition s'effectue en grande partie par l'électrisation des molécules d'air, et que ce milieu, étant mauvais conducteur, exige un certain temps par s'électriser au contact.

Nature des gaz. — La nature des gaz qui forme l'atmosphère de la balance ne parait avoir aucune influence sur la perte électrique, que ces gaz soient secs ou qu'ils renferment des quantités quelconques d'humidité. Dans les gaz absolument desséchés, la déperdition d'électricité ne parait pas suivre la loi de Coulomb. Pour des charges électriques comprises dans certaines limites, la perte d'électricité semble indépendante de la charge, de sorte que le rapport de la vitesse de déperdition à la charge électrique, au lieu d'être constant comme l'avait trouvé Coulomb, irait au contraire en croissant à mesure que la charge diminuerait. Les résultats obtenus par M. Matteucci ne peuvent être exacts d'ailleurs que dans des circonstances tout à fait particulières.

Nature de V électricité. — Dans l'air et les gaz secs, lorsque les deux boules sont électrisées de la même manière, la perte électrique a été la même pour rélectricité positive et pour la négative, tant que les charges étaient assez faibles ; tandis qu'avec des charges plus grandes, la perle s'est toujours montrée plus rapide pour rélectricité négative, comme l'avait déjà constaté Faraday. Mais si les deux corps que l'on met en présence sont

DÉPERDITION DE L*ÉLECTRICITË. 83

chargés d'électricités différentes, la perte d'électricité est plus faible que lorsqu'ils sont électrisés de la même manière ; et dans ce cas la diminution de charge de l'un des corps est même plus faible que si ce corps était isolé dans l'air et éloigné de tout conducteur. Ce résultat, qui ne parait pas avoir été établi par des expériences assez nombreuses, parait tout à fait imprévu (^).

Température et humidité. — La perte d'électricité augmente assez rapidement avec la température. Ainsi, en opérant dans un gaz parfaitement sec, M. Matteucci a trouvé que, pour une même déperdition, il fallait 278 minutes à la température de 0*", 250 minutes à 1 3°5 et 1 67 minutes seulement à 22"". Coulomb, sans avoir fait d'expériences directes sur l'influence de la température, était arrivé à une conclusion différente, et des expériences sur les décharges électriques, dont nous parlerons plus tard, semblent indiquer aussi que la température par elle-même n'a d'autre influence que de limiter la densité absolue du gaz. Les différences constatées par M. Matteucci sont trop grandes pour être uniquement explicables par la dilatation des gaz ; on pourrait attribuer ce résultat à Thumidité qui se serait dégagée des parois -de la cloche par suite de l'échaufiement, bien que M. Matteucci indique d'une façon positive qu'il a pris toutes les précautions pour opérer sur un gaz parfaitement sec.

L'humidité exerce, en effet, une influence prépondérante. M. Matteucci, en mettant dans la balance des hydrates différents d'acide sulfurique , a constaté que la déperdition augmente avec la tension de la vapeur d'eau dans l'air, mais non suivant la loi du cube de la quantité de vapeur que Coulomb avait énoncée. Toutefois les expériences de M. Matteucci ne sont pas assez complètes ni les résultats d'une même série d'observations assez concordants pour qu^on en puisse tirer une conclusion définitive.

Un autre fait remarquable serait que les vapeurs de différentes substances telles que le camphre, l'assa-fœtida, les huiles essentielles pures et même Téther, répandues dans un air sec n'exerceraient aucune influence sur la déperdition de l'électricité.

(•) s'il <^i exact, on pourrait l'attribuer à cette» circonstance que le voisinage de deux corps diargés d'électricités différentes diminue la valeur absolue du potAutiel sur cbacun d'eux.

84 TRAITÉ D'ÉLFXTRICITÉ STATIQUE.

Distance des corps. — Quand on rapproche les deux boules de la balance, la perte d'électricité augmente rapidement, comme on le voit par les expériences suivantes faites dans un gaz sec et pour lesquelles on a déterminé le temps pendant lequel s'effectuait une même perte de torsion de 10% lorsque les boules étaient inégalement écartées.

DISTANCE